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领先!我国科学家成功研制全球神经元规模最大的类脑计算机

我国类脑计算技术发展迎来新里程碑。昨日,全球神经元规模最大的类脑计算机正式亮相。

我国类脑计算技术发展迎来新里程碑。

昨日,全球神经元规模最大的类脑计算机正式亮相。

该计算机由浙江大学联合之江实验室共同研制,是我国首台基于自主知识产权类脑芯片的类脑计算机(Darwin Mouse),标志着我国类脑计算技术发展迎来新里程碑。

国际领先的类脑计算机

从发布会现场的展示来看,三台1.6米高的标准机柜并排而立,黑色的外壳下,并列闪烁的红色信号灯显示该计算机正不停运作中。

据研究人员介绍,这台类脑计算机包含792颗由浙江大学研制的达尔文2代类脑芯片,支持1.2亿脉冲神经元、近千亿神经突触,与小鼠大脑神经元数量规模相当,典型运行功耗只需要350-500瓦。

与此同时,团队还研制了专用于类脑计算机的操作系统——达尔文类脑操作系统(DarwinOS),可实现对类脑计算机硬件资源的有效管理与调度,支撑类脑计算机的运行与应用。

类脑计算机,让计算机真正像人脑一样“思考”

什么是类脑计算?

研究团队负责人、浙江大学计算机科学与技术学院教授潘纲介绍说,用硬件及软件模拟大脑神经网络的结构与运行机制,构造一种全新的人工智能系统,这种颠覆传统计算架构的新型计算模式,就是类脑计算。

类脑计算的特点在于存算一体、事件驱动、高度并行等,“类脑计算已被看作是解决人工智能等计算难题的重要路径之一。”

众所周知,目前的计算机大多用的是冯·诺依曼架构,而随着摩尔定律逐渐失效,在存储、功耗、智能提升等问题上,这一架构带来的局限也日益明显。

人工智能时代,面对海量增长的样本与数据,冯·诺依曼架构在存储、功耗等问题上正面临一波压力,譬如人工智能带来的高耗能计算等等。与此同时,人工智能算法还不能很好地做到举一反三和自我学习等高级能力,用潘纲的话来说,“现在的机器智能离人的智能差得还很远。”这一切,于智能算法的提升而言,都是需要解决和优化的问题。

也因此,浙江大学实施了“双脑计划”,希望借鉴大脑的结构模型和功能机制,将脑科学的前沿成果应用到人工智能等研究领域,建立引领未来的新型计算机体系结构。

2015年和2019年,浙江大学分别研制成功达尔文1代和达尔文2代类脑计算芯片,用芯片去模拟大脑神经网络的结构与功能机制,在图像、视频、自然语言的模糊处理中具有优势。

类脑操作系统——DarwinOS

强大的硬件,亦需要强大的软件来配合。

DarwinOS是专门面向类脑计算机的操作系统,实现了对异构计算资源的统一调度和管理,为大规模脉冲神经网络计算任务提供运行和服务平台。

项目研究骨干吕攀介绍说:“目前达尔文类脑操作系统的功能任务切换时间达微秒级,可支持亿级类脑硬件资源管理。”

意念打字、协同抗洪、听歌识曲,这些都是科技人员基于Darwin Mouse类脑计算机已经实现的智能任务。

总结

类脑计算机研究的价值,不仅可以应用于生活中的智能任务处理,而且可以应用于神经科学的研究,帮助我们解开更多人类大脑的未解之谜。

不过,这也会产生一些新的技术与人伦上的问题。有人担忧,拥有类脑系统的机器人,对人类是否有威胁?人伦上是否有问题?一旦智能机器人涌现,对人类是利大于弊还是相反?这问题确实值得思考。

不过,正如浙江大学校长吴朝晖院士在发布会上表示的,人工智能浪潮正加快智能增强时代的到来,类脑计算机将成为未来计算的主要形态和重要平台。

作者:韩小平

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