ဦးေႏွာက္ႏွင့္တူေသာ စက္ဦးေႏွာက္မ်ား

အင္တာနက္ဂ်ာနယ္

အတြဲ(၁၃) အမွတ္(၈)

Wednesday, 22 February 2012 20:58

လူဦးေႏွာက္လို အလုပ္လုပ္ႏုိင္တဲ့စက္၊ ဦးေႏွာက္စြမ္းရည္ထက္ သာလြန္တဲ့စက္မ်ိဳး တီထြင္ႏုိင္ဖို႔ကိစၥဟာ လူသားေတြရဲ႕ အဆံုးစြန္ေသာ ရည္မွန္းခ်က္ျဖစ္ပါတယ္။ ဆင့္ကဲတိုးတက္ေျပာင္းလဲမႈေတြနဲ႔အတူ ကြန္ပ်ဴတာကို တီထြင္ခဲ့ၾကတာလည္း ဒီရည္ရြယ္ခ်က္ပါပဲ။ ဒါေပမဲ့ စက္ေတြရဲ႕ အလိုအေလ်ာက္လုပ္မႈဟာ ဦးေႏွာက္နဲ႔ေတာ့မတူေသးပါဘူး။ သူတို႔ကို ပံုစံခ်ေပးထားတဲ့အတိုင္းပဲ အလုပ္လုပ္တတ္ပါေသးတယ္။ ဒါေၾကာင့္ သူတို႔တစ္ေတြဟာ တစ္လမ္းသြားအလုပ္ကိုပဲ ကၽြမ္းကၽြမ္းက်င္က်င္ လုပ္တတ္ၾကပါတယ္။ အေတာ္ေလးေတြးဆဆင္ျခင္ၿပီး အလုပ္လုပ္ႏုိင္ပါတယ္ဆိုတဲ့ စက္႐ုပ္ေတြကိုပဲၾကည့္။ သူတို႔ရဲ႕ ဆင္ျခင္ႏုိင္မႈေဘာင္ဟာ လူသားကေရးဆြဲထည့္သြင္းထားတဲ့ ပ႐ိုဂရမ္ေတြရဲ႕ေဘာင္ထဲမွာပဲ ရွိေနပါေသးတယ္။ လက္ရွိျဖစ္ေပၚလာတဲ့အေျခအေနအေပၚ ဆင္ျခင္သံုးသပ္ႏိုင္ၿပီး အလိုက္သင့္ ေျပာင္းလဲအလုပ္လုပ္ႏုိင္စြမ္းမရွိပါဘူး။ လူ႔ဦးေႏွာက္လို ဆင္ျခင္ေတြးေခၚအလုပ္လုပ္ႏုိင္တဲ့စက္ေတြဟာ စက္မႈေခတ္ေျပာင္းေတာ္လွန္ေရးတစ္ရပ္ကို ဆင္ႏႊဲၾကပါလိမ့္မယ္။ အဲဒီလိုအရည္အေသြးမ်ိဳးရွိတဲ့ စက္ဦးေႏွာက္ေတြကို တီထြင္ႀကံဆထုတ္လုပ္ဖို႔ ႀကိဳးစားသူကေတာ့ Steve Furber ျဖစ္ပါတယ္။ သူဟာ အဂၤလန္ႏိုင္ငံ မန္ခ်က္စတာတကၠသုိလ္က ကြန္ပ်ဴတာသိပၸံပညာရွင္တစ္ေယာက္ပါ။ ဦးေႏွာက္နဲ႔တစ္ေထရာတည္း အလုပ္လုပ္ႏုိင္တဲ့ စက္ဦးေႏွာက္ေတြ ထြက္ေပၚလာဖို႔ကေတာ့ ႀကီးမားတဲ့နည္းပညာဆိုင္ရာ အခက္အခဲေတြကို ႏွစ္နဲ႔ခ်ီရင္ဆုိင္ေက်ာ္လႊားၿပီးမွ ျဖစ္ႏုိင္ပါလိမ့္မယ္။ ဦးေႏွာက္ရဲ႕ အလိုက္သင့္ေျပာင္းလဲ အလုပ္လုပ္ႏိုင္စြမ္းကို တစ္စိတ္တစ္ပိုင္းေလာက္တူေအာင္ လိုက္တုႏုိင္မယ့္ ကြန္ပ်ဴတာမ်ိဳးသံုးစြဲခ်င္တယ္ဆိုရင္ ကၽြန္ေတာ္တို႔ဟာ လက္ေတြ႕က်ၿပီး လူအမ်ား၀ယ္ယူသံုးစြဲႏုိင္တဲ့ ပစၥည္းအေသးေလးေတြကေနစၿပီး လုပ္ဖို႔လိုတယ္လို႔ သူကေျပာပါတယ္။ အေျပာနဲ႔အေဟာညီေအာင္ ထုတ္လုပ္ဖို႔ႀကိဳးစားေနတာက လူ႔အာ႐ံုေၾကာဆဲလ္ သန္းတစ္ေထာင္ေလာက္နဲ႔ အလုပ္လုပ္တာနဲ႔ ညီမွ်မယ့္ micro chip ပါ။  တရုတ္တိုင္ေပမွာရွိတဲ့ စက္႐ံုတစ္ခုကေနထုတ္လုပ္ဖို႔ ႀကိဳးစားေနပါတယ္။ သင့္တင့္တဲ့စြမ္းေဆာင္ရည္ရွိၿပီး ဒီေန႔အခ်ိန္မွာ ေခတ္မရွိေတာ့တဲ့ အေျခခံအဆင့္ processor ေတြသံုးၿပီး အဲဒီလို microchip မ်ိဳးထုတ္လုပ္ဖို႔ ႀကိဳးစားခဲ့တာျဖစ္ပါတယ္။ ေအာင္ျမင္ခဲ့မယ္ဆိုရင္ျဖင့္ Steve Furber ရဲ႕စက္ဦးေႏွာက္ကိုသံုးၿပီး အလုပ္လုပ္တဲ့ smart phone ေတြကို အိတ္ေထာင္ထဲထဲ့ၿပီး အလုပ္လုပ္ႏုိင္ၾကပါလိမ့္မယ္။ ဘယ္ေလာက္ပဲ ႀကိဳးစားေနတယ္ဆိုေပမယ့္ တကယ့္အာ႐ံုေၾကာဆဲလ္ေတြရဲ႕စြမ္းေဆာင္ရည္ကို ပံုတူကူးဖို႔ကိစၥမွာ Furber သိပ္မနီးစပ္ေသးပါဘူးလို႔ Blue Brain ပေရာဂ်က္ရဲ႕ ေခါင္းေဆာင္ Henry Markram ကဆိုပါတယ္။ Henry တို႔အဖြဲ႕ဟာလည္း ဆြစ္ဇာလန္စက္မႈတကၠသိုလ္မွာ Blue Gene စူပါကြန္ပ်ဴတာကိုတီထြင္ၿပီး ဦးေႏွာက္ရဲ႕အလုပ္လုပ္ပံုမ်ိဳး ပံုစံတူလုပ္ဖို႔ ႀကိဳစားေနၾကပါတယ္။ အိုင္ဘီအမ္ပေရာဂ်က္တစ္ခုျဖစ္ၿပီး တျခားကြန္ပ်ဴတာေတြ လိုက္မမီႏုိင္ေလာက္တဲ့တိက်မႈမ်ိဳးနဲ႔ အလုပ္လုပ္ေစဖို႔ရည္ရြယ္ထားတဲ့ chip ေတြဟာ ဦးေႏွာက္နဲ႔ခပ္ဆင္ဆင္တူတာမ်ိဳးေတြပဲ လုပ္ႏုိင္ပါေသးတယ္လို႔ Henry ကေျပာပါတယ္။ ရည္မွန္းခ်က္ႀကီးတဲ့ Furber အဖို႔ကေတာ့ အဲဒီေလာက္နဲ႔ မလံုေလာက္ပါဘူး ဦးေႏွာက္လိုစဥ္းစားေတြးေခၚႏုိင္မယ့္ သူ႔ကြန္ပ်ဴတာေတြကို ျဖစ္ႏုိင္သမွ် အေစာဆံုးပဲ ကမၻာေျမအေၾကာင္း သင္ေပးခ်င္ေနပါၿပီ။ လူတူစက္႐ုပ္တစ္ခုကို ထိန္းခ်ဳပ္မယ့္စနစ္မ်ိဳး ဒီဇုိင္းမဆြဲခင္မွာ စက္႐ုပ္တစ္႐ုပ္ရဲ႕လက္ေခ်ာင္းေတြကို ဘယ္လိုထိန္းခ်ဳပ္မလဲဆိုတဲ့စနစ္မ်ိဳးကို စၿပီး သင္ေပးခ်င္တာပါ။ လူ႔ဦးေႏွာက္လို အရည္အေသြးမ်ိဳး တစ္စိတ္တစ္ပိုင္းစီေလာက္ထည့္ေပးထားတဲ့ robot controller ဟာ ပံုရိပ္ကိုမွတ္မိတဲ့ေနရာမွာ၊ လွည့္ပတ္သြားလာတဲ့ေနရာမွာ၊ ဆံုးျဖတ္ခ်က္ခ်တဲ့ ေနရာမွာ လက္ရွိထက္အမ်ားႀကီး ပိုေကာင္းလာႏုိင္တယ္လို႔ Furber ကေျပာပါတယ္။ ဦးေႏွာက္နဲ႔ဆင္တူတဲ့ ကြန္ပ်ဴတာေတြ သဘာ၀ပတ္၀န္းက်င္မွာ အာ႐ံုခံၿပီး အလုပ္လုပ္ႏုိင္စြမ္းရွိမရွိ စမ္းသပ္တဲ့ေနရာမွာ စက္႐ုပ္ေတြကို အသံုးခ်ႏုိင္ပါတယ္။ တကယ္အသုံးက်မက် ခ်က္ျခင္းေျပာႏုိင္ပါတယ္လုိ႔ Furber ကဆိုပါတယ္။ လူ႔ဦးေႏွာက္ကို အေျခခံထားတဲ့ Processor တစ္လုံးကုိ Furber နဲ႔လုပ္ေဖာ္ကုိင္ဘက္ေတြက ၁၉၈၇ ခုႏွစ္မွာစၿပီး ျပဳလုပ္ခဲ့ပါတယ္။ အဂၤလန္ႏုိင္ငံ ကင္းဘရစ္ခ်္အရပ္မွာရွိတဲ့ Acorn ကြန္ပ်ဴတာကုမၸဏီမွာ ဖန္တီးခဲ့ၾကတာျဖစ္ပါတယ္။ အာ႐ုံေၾကာကြန္ရက္ရဲ႕ လွ်ပ္စစ္အားအတက္အက်အေပၚမူတည္ၿပီး အလုပ္လုပ္တတ္တဲ့သဘာ၀ကုိ အတုယူၿပီးလုပ္ထားတာမို႔ Spinnaker (Spiking Neural Network Architecture) လို႔ေခၚပါတယ္။ ARM Design လုိ နာမည္ေက်ာ္ခဲ့တဲ့ Processor ေတြဟာ လက္ေတြ႕မွာ ကြန္ပ်ဴတာနယ္ပယ္ထဲ အရင္ေရာက္မလာဘဲ ebook Reader ေတြ Smart Phone ေတြထဲ အရင္ေရာက္သြားခဲ့ပါတယ္။ ဘယ္လုိပဲေျပာေျပာ ကြန္ပ်ဴတာကို လူ႔ဦးေႏွာက္လုိ အလုပ္လုပ္လာေအာင္ ခ်ဥ္းကပ္ရတဲ့အလုပ္ဟာ တကယ္ပဲခက္ခဲပါတယ္။ ကြန္ပ်ဴတာဆားကစ္ေတြ အခ်င္းခ်င္းဆက္သြယ္ရာမွာ လွ်ပ္စစ္အခ်က္ျပလႈိင္းေတြကိုသုံးတယ္ အာ႐ုံေၾကာဆဲလ္ေတြကလည္း အခ်င္းခ်င္းဆက္သြယ္ရာမွာ လွ်ပ္စစ္အခ်က္ျပလႈိင္းေတြကိုသုံးတယ္။ ဒါေပမဲ့ ဇီ၀ေဗဒနယ္ပယ္မွာရွိတဲ့ ၀ါယာႀကိဳးေတြလုိ ပုံေသကားက်အလုပ္လုပ္တာမ်ဳိး မဟုတ္ပါဘူး။ အာ႐ုံေၾကာဆဲလ္ေတြဟာ မတူညီတဲ့ လွ်ပ္စစ္အခ်က္ျပလႈိင္းေတြအေပၚမူတည္ၿပီး သူတုိ႔ရဲ႕လုပ္ငန္းေဆာင္တာကို ခ်ိန္ညႇိယူၾကပါတယ္။ အဲ့ဒါဟာ အီလက္ထရြန္နစ္နယ္ပယ္နဲ႔ ကြာျခားတဲ့အခ်က္ပါပဲ။ ဆီလီကြန္ဦးေႏွာက္ဟာ လူ႔ဦးေႏွာက္ကို အလုပ္လုပ္ဖုိ႔ဆုိရင္ အာ႐ုံလႈိင္းအဆက္အသြယ္ေတြ လုပ္တဲ့ေနရာမွာ လွ်ပ္စစ္အခ်က္ျပလႈိင္းအားပဏမအေပၚမူတည္ၿပီး ခ်ိန္ဆလုပ္တတ္တဲ့ အရည္အေသြးမ်ဳိးရွိဖို႔လုိပါတယ္။ တရုတ္တိုင္ေပမွာ ထုတ္လုပ္မယ္ဆုိတဲ့ Microchip မွာ ARM Processor Core (20) ပါ၀င္ပါမယ္။ Core တစ္ခုမွာ အာ႐ုံေၾကာဆဲလ္ (၁,၀၀၀) နဲ႔ညီမွ်တဲ့ စြမ္းရည္ရွိတာမို႔ အဲ့ဒီ Microchip တစ္ခုဟာ အာ႐ုံေၾကာဆဲလ္ (၂၀,၀၀၀) ေလာက္နဲ႔ အလုပ္လုပ္တာညီမွ်ပါလိမ့္မယ္။ ရည္မွန္းခ်က္ကေတာ့ Microchip (၅၀,၀၀၀) ေလာက္ပါ၀င္ၿပီး အာ႐ုံေၾကာဆဲလ္ေပါင္း သန္းတစ္ေထာင္ေလာက္စြမ္းအားနဲ႔ ညီမွ်တဲ့ကြန္ပ်ဴတာေတြ ထုတ္လုပ္ႏုိင္ဖုိ႔ျဖစ္ပါတယ္။ လူ႔ဦးေႏွာက္မွာရွိတဲ့ အာ႐ုံေၾကာဆဲလ္ေပါင္း သန္းတစ္သိန္းနဲ႔ယွဥ္ရင္ ဒီစြမ္းအားက အမ်ားႀကီးနည္းေနပါေသးတယ္။ ဒါေပမဲ့ စက္ရဲ႕အလုပ္လုပ္ပုံဟာ ႐ုိးရွင္းပါတယ္။ စက္မွာပါတဲ့ Processor တစ္ခုနဲ႔တစ္ခုၾကားမွာ Memory Chip ရွိပါတယ္။ အဲ့ဒီ Chip က အာ႐ုံေၾကာဆဲလ္ေတြၾကားမွာရွိတဲ့ Synapse (အာ႐ုံေၾကာ ဆဲလ္ၾကားကြက္လပ္) ေတြနဲ႔ အလားသဏၭာန္တူပါတယ္။ အာ႐ုံလႈိင္းလို႔ေခၚတဲ့ လွ်ပ္စစ္အခ်က္ျပလႈိင္းေတြရဲ႕ ကြဲျပားျခားနားမႈအေပၚမူတည္ၿပီး Synapse ေတြမွာ အေျပာင္းအလဲျဖစ္သလုိမ်ဳိး Processor တစ္ခုနဲ႔တစ္ခုၾကားသြားမဲ့ Data အေျပာင္းအလဲေပၚမူတည္ၿပီး Memory Chip ေတြမွာ လုိအပ္သလုိေျပာင္းလဲခ်ိန္ညႇိမႈေတြလုပ္ပါမယ္။ ဒစ္ဂ်စ္တယ္စနစ္ျဖစ္တဲ့အတြက္ ေျပာင္းလဲခ်ိန္ညႇိမႈေတြကို ကိန္းဂဏန္းေတြအေနနဲ႔ပဲ မွတ္သားထားပါလိမ့္မယ္။ ပထမပုိင္းမွာ Processor ေတြအခ်င္းခ်င္း ၾကားကူးလူးသြားမဲ့ လွ်ပ္စစ္လႈိင္းေတြအေပၚမူတည္ၿပီး Memory Chip အေပၚမွာခ်ိန္ညႇိမႈေတြကို ျပင္ပကြန္ပ်ဴတာကေနၿပီး လုပ္ေပးရပါမယ္။ ေနာက္ပုိင္းမွာ စနစ္ကပုိၿပီးလည္း ႀကီးထြားပိုၿပီးလည္း အလုိအေလ်ာက္ အလုပ္လုပ္ႏုိင္စြမ္းရွိလာၿပီဆုိရင္ ျပင္ပကြန္ပ်ဴတာလုိမွာမဟုတ္ေတာ့ဘဲ မူလစက္ကုိယ္တုိင္က သူ႔ဟာသူခ်ိန္ညႇိယူသြားမွာ ျဖစ္ပါတယ္။ ဦးေႏွာက္နဲ႔တူတဲ့ စက္ဦးေႏွာက္ေတြမွာ အဆင့္ျမင့္ယူရမဲ့ေနရာ ေနာက္တစ္ခုရွိပါေသးတယ္။ အဲ့ဒါကေတာ့ လွ်ပ္စစ္အခ်က္ျပလႈိင္း အေျပာင္းအလဲေပၚမူတည္ၿပီး ျဖစ္လာတဲ့ဗုိ႔အားအေျပာင္းအလဲကိုလုိက္လုိ႔ ခ်ိန္ညႇိဆက္သြယ္မႈ (Coordinated Communication) လုပ္ႏုိင္ဖုိ႔ပါ။ ကနဦးထြက္လာမဲ့ Silicon Neuron ေတြဟာ ပမာဏမမ်ားလွေသးတာမို႔ ကြန္ပ်ဴတာဆက္သြယ္မႈ အျမန္ႏႈန္းခ်ိန္ညႇိေပးတဲ့ေနရာမွာ အခက္အခဲမရွိေသးပါဘူး။ အာ႐ုံေၾကာဆဲလ္ေတြ အဆမတန္မ်ားတဲ့ လူ႔ဦးေႏွာက္မွာဆုိရင္ မ်ားျပားလွတဲ့ အာ႐ုံလႈိင္းေတြအတြက္ လမ္းေၾကာင္းတစ္ေၾကာင္းတည္းကေန ေရွ႕ေနာက္တန္းစီဆက္သြယ္တာမ်ဳိး မဟုတ္ေတာ့ဘဲ၊ လမ္း ေၾကာင္းၿပိဳင္အမ်ားအျပားကေန ဆက္သြယ္ေဆာင္ရြက္ၾကပါတယ္။ တကယ္လို႔လူ႔ဦးေႏွာက္နဲ႔တူေအာင္ လုပ္မယ္ဆုိတဲ့ ကြန္ပ်ဴတာစနစ္မွာ ဆက္သြယ္မႈေတြ အင္မတန္ႀကီးမ်ားျပားလာမယ္ဆုိရင္ လမ္းေၾကာင္းတစ္ေၾကာင္းတည္းကေန အလုပ္လုပ္မဲ့ Silicon Logic Gate ေတြနဲ႔တင္အလုပ္ျဖစ္ပါ့မလား။ ဒါကိုစဥ္းစားဖို႔ လုိလာပါတယ္။ တကယ္ဦးေႏွာက္နဲ႔ ဆီလီကြန္ဦးေႏွာက္အၾကား ကြာျခားခ်က္ကို ၾကည္႔ရင္ ဆီလီကြန္ဦးေႏွာက္မွာက ဗဟိုဦးစီးစနစ္ (Top-down) နဲ႔လုပ္ငန္းေတြကုိ လုပ္ကိုင္ပါတယ္။ တကယ္ဦးေႏွာက္မွာက ဗဟိုဦးစီးစနစ္ကုိ အၿမဲတေစမက်င့္သံုးပါဘူး။ အာ႐ံုေၾကာဆဲလ္ေတြဟာ လိုအပ္ရင္လိုအပ္သလုိ ေအာက္ေျခမွပူးေပါင္းေဆာင္႐ြက္ပါတယ္။  ၿပီးမွအထက္ကို အစီရင္ခံတယ္။ (botton-up) ပံုစံပါ။ ဥပမာၾကည္႔ရရင္ ကၽြန္ေတာ္တုိ႔ဟာ မီးမေသေသးတဲ့ေဆးလိပ္တိုကို အမွတ္တမဲ့ ကိုင္မိတယ္ဆုိပါစို႔။ အဲဒီကိစၥကို ဦးေႏွာက္အထိသတင္းပို႔ေနရင္ လက္ကိုမီးေလာင္လိမ့္မယ္။ ဒါ့ေၾကာင့္ ေအာက္ေျခအာ႐ံုေၾကာအဖြဲ႕အစည္းကပဲ ေျဖရွင္းလုိက္တယ္။ ေဆးလိပ္တုိကုိ အရင္လႊတ္ခ်လိုက္ပါတယ္။ ၿပီးမွအဲဒီကိစၥကို ဦးေႏွာက္ကိုအစီရင္ခံလုိ႔ ကၽြန္ေတာ္တုိ႔သိရတာျဖစ္ပါတယ္။ ဒီလုိအရည္အခ်င္းမ်ိဳးဟာ Furber တို႔လူသုိက္ဖန္တီးေနတဲ့ Spinnaker မွာမရွိေသးပါဘူး။ ဗို႕အားအတက္အက်နဲ႔၊ လွ်ပ္စစ္အခ်က္ျပလိႈင္းသြားရာလမ္းေၾကာင္းကို Controller တစ္ခုကေန တိုက္႐ိုက္ထိန္းေက်ာင္းေပးေနရဆဲပါ။ Internet backbone မွာအလုပ္လုပ္ေပးတဲ့ Router ရဲ႕အလုပ္လုပ္ပံုမ်ိဳးနဲ႔တူပါတယ္။ ေလာေလာဆယ္မွာ Silicon Neuron ေလးဘီလီယံေလာက္အထိ Route လုပ္ေပးႏုိင္ၿပီး ဒါဟာပဏာမေဆာင္႐ြက္မယ့္ လုပ္ငန္းစဥ္အတြက္ ပုိေတာင္ေနပါေသးတယ္လုိ႔ Furber ကဆုိပါတယ္။ ထုိင္၀မ္စက္႐ံုကထုတ္လုပ္တဲ့ microchip ေတြ ေရာက္မလာမီစပ္ၾကားမွာ Furber တုိ႔အဖြဲ႕ဟာ Silicon Neuron (၅၀) ပါတဲ့ ေရွ႕ေျပးပံုစံကိုသံုးၿပီး ဓာတ္ခြဲခန္းထဲမွာစမ္းသပ္ေနပါတယ္။ Pacma ဂိမ္းထဲမွာပါတဲ့ ဇာတ္ေကာင္ကုိ အလိုအေလ်ာက္ထိန္းခ်ဳပ္ေပးဖုိ႔ေလာက္ေတာ့ အလုပ္ျဖစ္တယ္လုိ႔ဆုိပါတယ္။ Furber က processor (၁၀,၀၀၀) ေလာက္ပါတဲ့စက္နဲ႔ အလုပ္လုပ္ဖုိ႔ စိတ္ကူးယဥ္ၾကည္႔ေနပါတယ္။ ဘယ္လိုပဲ ႀကီးက်ယ္တဲ့ စီမံကိန္းေတြခ်ထားေပမယ့္ တကယ္တမ္းစီးပြားျဖစ္လုပ္ဖုိ႔ ရည္႐ြယ္ထားတဲ့ေနရာက Smart phone chip ေတြျဖစ္ပါတယ္။ မွန္းထားတဲ့အတိုင္းသာ အလုပ္ျဖစ္မယ္ဆုိရင္ လူ႔ဦးေႏွာက္လုိ စဥ္းစားေတြးေခၚၿပီး အလုပ္လုပ္ႏုိင္တဲ့စက္ဦးေႏွာက္သံုး Smart Phone ေတြကို ၂၀၁၃ ခုႏွစ္ေလာက္မွာစၿပီး ေတြ႕ရဖို႔ရွိေနပါတယ္။ ေရးသားသူ - ေနာင္စိုး (ထား၀ယ္)