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类脑计算机:新型计算系统

时间:2023-03-22 15:19:55 科技观察

近日,中国浙江大学与之江实验室联合研制出国内首台基于具有自主知识产权的类脑芯片的类脑计算机(达尔文鼠标)。这台类脑计算机包含792颗浙江大学研发的达尔文二代类脑芯片,支持1.2亿个脉冲神经元和近1000亿个突触,媲美小鼠大脑的神经元数量,典型运行功耗仅350-500瓦,也是目前世界上神经元规模最大的类脑计算机。类脑计算机通过模拟海马体的记忆机制,实现对大脑内部记忆信息的存取,构建全新的人工智能系统。始于1956年的人工智能,试图赋予计算机更多的类人智能,但迄今未获成功,更谈不上具备自主学习、想象和创造等人类智能的先进特征。然而,近年来,“类脑计算”已经从概念走向实践,正在开辟一条创造类人智能的新路径。未来的计算机可能真的越来越像人的“大脑”;事实上,人脑本身就是很多智能技术解决问题的灵感源泉,它们通过机器学习,尤其是深度学习来解决问题。随着图像处理、模式识别、机器翻译、机器学习、信息检索、数据挖掘等一系列以智能为中心的应用加速兴起,传统计算机越来越“力不从心”,人们也开始“曼哈顿计划”的新时代。更具挑战性的“类脑”和“造脑”项目。所谓“类脑计算机”,是指模拟、模拟和学习人脑的神经系统结构和信息处理过程,构建具有学习能力的新型超低功耗计算系统。类脑计算系统是借鉴人脑信息处理方式,打破“冯·诺依曼”体系结构束缚的新型超低功耗计算系统。适用于非结构化信息的实时处理,具有自学习能力。它将引领一场智能革命,将大大拓展人类智力活动在各个领域的范围。类脑计算将引领一场智能革命,将大大拓展人类智力活动在各个领域的范围。类脑计算系统是通用人工智能的基石和智能机器人的核心,具有极其广阔的应用前景。类脑计算是一门涉及生物学、物理学、数学、计算机科学和电气工程等学科的综合科学。据英国杂志♂报道,欧洲类脑计算领域领军人物、德国海德堡大学物理学家KarlheinzMayer教授认为,类脑计算的最终目标是开发出一种具有普通计算机所不具备的人脑特征的新型计算系统。类脑计算是本世纪科学界面临的重大挑战之一,是计算机科学和人工智能领域备受关注的重要课题。人脑非常强大,可以进行许多模拟,但神经形态计算(也称为尖峰神经网络)在传统计算机架构上非常耗能。事实上,作为信息处理的物理平台,微电子和生物大脑都具有很高的能效,因此构建一种新的计算机结构具有重要意义;更重要的是,神经形态计算系统的信息处理方式与人脑相似,是发展的关键。感性认知、自主学习等新型智能的基础平台。2014年,美国IBM公司研发出类似于人脑的TrueNorth系统,采用模块化芯片,起到神经元的作用。TrueNorth芯片没有采用“冯·诺依曼”架构,而是模仿人脑的神经元结构,其计算效率和可扩展性远超当今的电子计算机。不过,《麻省理工学院科技评论》的报道称,IBM的芯片没有独立的内存和处理模块,因为它的神经元和突触交织着这两种功能。新芯片在处理数据方面不如传统微处理器强大,但在处理图像、声音和其他感官数据方面表现更好。目前,类脑计算机这一新型计算系统引起了国际社会的广泛关注,成为当今科技研究的热点问题。例如,美国、日本、德国、英国、中国、加拿大相继启动脑科学研究计划,希望抢占未来科技的制高点,掌握未来战略的主动权。与此同时,多家科技公司纷纷启动类脑智能研究项目。在IBM、谷歌、微软、科大讯飞等龙头企业的推动下,类脑智能受到高度关注。我国著名学者周海中教授曾说过:“在脑科学领域,谁得了第一,谁就先赢得了未来的话语权。”人们将拭目以待,看看最终的结果会是怎样。