全世界最快的大腦模擬機(jī)器：擁有100萬(wàn)個(gè)處理器

北京時(shí)間11月9日消息，據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，科學(xué)家前不久剛剛激活了全世界最大的“大腦”：一臺(tái)配有100萬(wàn)個(gè)處理器和1200個(gè)互連電路板、能夠像人腦一樣運(yùn)行的超級(jí)電腦。

科學(xué)家于11月2日宣布，這臺(tái)歷時(shí)10年打造的電腦是全世界最大的神經(jīng)形態(tài)計(jì)算機(jī)，即一類(lèi)模擬神經(jīng)元放電的計(jì)算機(jī)。

該計(jì)算機(jī)名為“脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)”，簡(jiǎn)稱(chēng)SpiNNaker，位于英國(guó)曼徹斯特大學(xué)。該項(xiàng)目成員、曼徹斯特大學(xué)計(jì)算機(jī)工程教授史蒂夫·弗爾伯（Steve Furber）指出：“它對(duì)傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的工作方式進(jìn)行了重新思考。”

但SpiNNaker不僅能像人腦一樣“思考”，還能創(chuàng)造出類(lèi)似人腦中的神經(jīng)元模型，并能實(shí)時(shí)模擬比任何計(jì)算機(jī)都要多的神經(jīng)元。

“它的主要任務(wù)是支持局部大腦建模，如皮層模型、或通常表現(xiàn)為激活（或正在放電的）神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的幾處腦區(qū)。”弗爾伯解釋道。

處理器翻倍

自2016年4月以來(lái)，SpiNNaker一直在用50萬(wàn)個(gè)核心處理器模擬神經(jīng)元活動(dòng)。但該計(jì)算機(jī)升級(jí)后的處理能力翻了一倍。在歐盟人腦計(jì)劃（一項(xiàng)試圖構(gòu)建虛擬人腦的計(jì)劃）的幫助下，SpiNNaker將不斷幫助科學(xué)家打造細(xì)致入微的大腦模型。但曼徹斯特大學(xué)代表在聲明中表示，該計(jì)算機(jī)如今已能夠同時(shí)執(zhí)行20萬(wàn)萬(wàn)億個(gè)動(dòng)作。

雖然其它計(jì)算機(jī)的處理器數(shù)量可能勝過(guò)SpiNNaker，但將這些處理器相連的基礎(chǔ)構(gòu)造則決定了它們之間的天壤之別。在人腦中，1000億個(gè)神經(jīng)元可以同時(shí)放電，將信號(hào)傳輸給成千上萬(wàn)個(gè)目標(biāo)。弗爾伯解釋道，SpiNNaker的基礎(chǔ)架構(gòu)讓處理器之間得以進(jìn)行極高水平的溝通，就像真正的人腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)一樣。

“傳統(tǒng)超級(jí)計(jì)算機(jī)的連接機(jī)制并不太適合實(shí)時(shí)大腦建模，”弗爾伯表示，“但我相信，SpiNNaker生物實(shí)時(shí)建立大型脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的能力將遠(yuǎn)勝其它計(jì)算機(jī)?！?/p>

物質(zhì)之上，還有思想

SpiNNaker只有50萬(wàn)個(gè)處理器時(shí)，能夠模擬大腦皮層中的8萬(wàn)個(gè)神經(jīng)元。SpiNNaker還模擬過(guò)大腦基底核（即受帕金森綜合征影響的腦區(qū)），體現(xiàn)了其作為腦疾病研究工具的巨大潛力。

SpiNNaker還可以控制一臺(tái)名叫SpOmnibot的移動(dòng)機(jī)器人。曼徹斯特大學(xué)代表稱(chēng)，SpOmnibot可借助該計(jì)算機(jī)解讀自身視覺(jué)傳感器收集的數(shù)據(jù)，并實(shí)時(shí)決定前進(jìn)方向。

有了這樣的計(jì)算能力和大腦模擬能力，SpiNNaker距離像真正的人腦一樣運(yùn)作還有多遠(yuǎn)呢？弗爾伯稱(chēng)，就目前而言，百分之百模擬人腦是不可能的。即使是像SpiNNaker這樣先進(jìn)的機(jī)器，內(nèi)部溝通能力也只有人腦的一小部分。超級(jí)計(jì)算機(jī)要想擁有獨(dú)立思考的能力，還有很長(zhǎng)的路要走。

“就算有了100萬(wàn)個(gè)處理器，機(jī)器的處理規(guī)模也只能達(dá)到人腦的百分之一，這還是在做了許多簡(jiǎn)化的情況下?！?/p>

不過(guò)弗爾伯補(bǔ)充道，SpiNNaker已經(jīng)可以模擬小鼠大腦的功能了（只有人腦的1000分之一）。

“如果小鼠的思考規(guī)模也只有人類(lèi)的千分之一，并且只要有合適的構(gòu)造（這點(diǎn)本身就值得討論）和足夠的神經(jīng)元就能實(shí)現(xiàn)，也許我們用SpiNNaker模型便可達(dá)到小鼠的思考水平?！保ㄈ~子）

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