Сотрудники Удмуртского государственного университета (УдГУ) разработали нейросетевой вычислительный модуль на языке программирования C++, а также алгоритм машинного обучения. Разработка в перспективе может применяться в таких сферах, как робототехника и беспилотные авиационные системы.
C++ — универсальный язык, сочетающий свойства языков низкого и высокого уровня. С одной стороны, C++ предоставляет контроль над аппаратными ресурсами и позволяет оптимизировать код под конкретные архитектуры процессоров, с другой стороны, он поддерживает парадигмы процедурного, объектно-ориентированного и обобщенного программирования, что позволяет создавать элегантные программные решения. Грамотно выполненная реализация какого-либо вычислительного алгоритма, в частности нейросетевого, на языке C++ имеет более высокую производительность, энергоэффективность, а также требует меньшего объема памяти по сравнению с аналогичными реализациями на языке Python. Ее можно использовать не только на персональных компьютерах, но и на контролерах — маломощных мобильных устройствах, выполняющих функцию мозга для робота или беспилотника.
«Суть разработки в том, чтобы иметь собственную эффективную реализацию нейросетевых алгоритмов и методов обучения без зависимостей от сторонних библиотек или функционала конкретной операционной системы. В нашем случае все было написано именно с нуля без линковки сторонних модулей, не принадлежащих стандартным библиотекам C/C++. Это позволяет полностью управлять структурой программного комплекса и получить переносимый код. Те, кто пользуются Python-реализациями, ограничены в быстродействии и гибкости архитектуры кода», — рассказал заведующий кафедрой теоретической и экспериментальной физики УдГУ Евгений Ветчанин.
Используя нейросетевой вычислительный модуль, ученые УдГУ могут скомпилировать программы как на обычном персональном компьютере архитектуры x32/x64 под управлением Windows, Linux, MacOS, так и на одноплатных вычислителях архитектуры arm64 (Raspberry Pi, Orange Pi).
Энергоэффективная реализация нейросети в УдГУ создана в рамках программы Минобрнауки России «Приоритет-2030». На данный момент разработчики проводят эксперименты по обработке нейросетями сигналов с различных датчиков.
