神经元规模最大类脑计算机问世_光明网
亿级神经元类脑核算机 卢绍庆摄  接收到语音指令后,经过练习的3台机器人别离担任了巡查、救援、工程检修“特种兵”,模仿协作展开抗洪救险使命。在类脑核算机的操控下,机器人可根据指令切换军种……在之江试验室,研讨人员进行了亿级神经元类脑核算机的使用演示。  9月1日,浙江大学联合之江试验室一起研发成功了我国首台根据自主知识产权类脑芯片的类脑核算机,其包含792颗浙江大学研发的达尔文2代类脑芯片,支撑1.2亿个脉冲神经元、720亿个神经突触,与小鼠大脑神经元数量规划适当,典型运转功耗只需350—500瓦,是现在国际上神经元规划最大的类脑核算机。  连续“开始的愿望” 新式核算形式推翻传统  现在核算机使用遍及,但很少有人知道,科学家们开始是想经过机器模仿出一个人类大脑。  亿级神经元类脑核算机研讨团队负责人、浙江大学核算机科学与技术学院教授潘纲说,前期核算机的开展挑选了以数值核算见长的冯·诺依曼架构。但是因为冯·诺依曼架构中数据贮存和核算的别离,发生了存储墙问题。“这就比方信息存储在甲地,要核算的时分就把信息搬到乙地去,核算好了再搬回甲地去。但转移的速度要远远低于核算的速度,反而让转移自身成为要害瓶颈。”  潘纲直言,这种核算形式限制了以大数据为代表的核算功用提高。一起,数据驱动的智能算法、练习需求海量样本与密布核算,但触类旁通、自我学习等高档才能比较差,“现在的机器智能离人的智能差得还很远”。  与传统核算机不同的是,生物大脑在与环境相互作用过程中可以天然发生不同的智能行为,包含语音了解、视觉辨认、决议计划使命、操作操控等,且能耗低。天然界中,许多神经元远低于100万的昆虫就能做到实时方针盯梢、途径规划、导航和障碍物逃避。  “和核算机比较,人脑功耗适当于一个节能灯。类脑核算即选用硬件及软件模仿大脑神经网络的结构与运转机制,结构一种全新的人工智能体系。”项目研讨主干马德副教授说,类脑芯片的作业原理就类似于生物的神经元行为,经过脉冲传递信号,这样就能完成高度并行,功率提高。  每颗芯片上有15万个神经元,每4颗芯片做成一块板子,若干块板子再连接起来成为一个模块……为让这么多神经元完成高效的联动组合,一起将乱七八糟的信息流有序分配到对应的功用脑区,研讨团队研发了专门面向类脑核算机的操作体系——达尔文类脑操作体系(DarwinOS),完成了功用使命切换时刻微秒级,对类脑核算机硬件资源的有用办理与调度,支撑类脑核算机的运转与使用。  像“脑”相同考虑 供给探究神经科学的新东西  学习海马体神经环路结构和神经机制,构建学习—回忆交融模型,完成音乐、诗词、谜语等的时序回忆功用;模仿不同脑区树立神经模型,为科学研讨供给更快更大规划的仿真东西;完成“意念打字”,对脑电信号进行实时解码……现在,这个亿级神经元类脑核算机现已完成了多种智能使命。  潘纲指着3台1.6米高、并排而立的规范服务器机箱告知记者,别看现在这个亿级神经元类脑核算机是个“大块头”,跟着达尔文芯片及其他硬件的不断迭代晋级,未来类脑核算机体积还将缩小。“与硬件上的更新比较,怎么让类脑核算机更聪明是咱们下一步研讨要点。”  比方,因为现在市面上的传感器输入的信号还是以数字为主,在使用到Darwin Mouse类脑核算机上,要加一个编码层,将信号转换为脉冲式的,而在这个过程中,信息有丢失和损害,会在必定程度上下降核算机的成效。这一问题有待科研人员赶快处理。  潘纲表明,期望跟着神经科学的开展和类脑核算机的体系软件、东西链及算法的老练,有朝一日可以让类脑核算机像冯·诺依曼架构核算机相同通用化,真实像大脑相同高效作业,与冯·诺依曼架构并存与互补去处理不同的问题。  谈及类脑核算机的更多场景使用,潘纲表明,要让亿级神经元类脑核算机研讨的价值真实完成,除了日子中的智能使命处理,还应优先使用于神经科学研讨,为神经科学家供给更快更大规划的仿真东西,供给探究大脑作业机理的新试验手法。(洪恒飞 柯溢能 吴雅兰 记者 江 耘)

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