
IBM最新的頭腦般的計算機芯片可能並不比五年級學生更聰明,但是它可以模擬數百萬個大腦的神經元,並使用很少的能量執行複雜的任務。
計算機硬件巨頭的研究人員開發了一個郵票大小的芯片,配備了54億個晶體管,能夠模擬100萬個神經元和2.56億個神經連接或突觸。除了自己模仿大腦的處理外,單個芯片還可以像瓷磚一樣連接在一起,類似於電路的鏈接方式人腦
該團隊使用了今天(8月7日)在《科學》雜誌上描述的“ Truenorth”芯片來執行一項對傳統計算機非常具有挑戰性的任務:識別圖像中的人或對象。 [超級智能機器:7機器人期貨這是給出的
“我們還沒有建立大腦。我們所做的就是從大腦解剖學和生理學。
莫達(Modha)給出了一個類比,以解釋頭腦般的芯片與經典計算機芯片的不同。您可以將古典計算機視為左腦他告訴現場科學。它是快速,順序且擅長處理數字。他說:“我們正在建造的是同行,右腦機。”
右腦機器
古典計算機 - 從1940年代的第一台通用電子計算機到當今的高級PC和智能手機 - 使用匈牙利裔美國人數學家和發明家約翰·馮·諾伊曼(John von Neumann)在1945年描述的模型。馮·諾伊曼(Von Neumann)建築裝置,包括一個處理單元,一個控制單元,內存,內存,外部存儲,外部和輸入和輸入機構。由於其結構,系統無法同時檢索指令並執行數據操作。
相比之下,IBM的新芯片建築類似於活著的大腦。該芯片由每個包含256個輸入線或“軸突”的計算芯組成傳輸電信號的神經電池)和256條輸出線,或“神經元”。就像在真實的大腦中一樣,當電荷達到一定的閾值時,人造神經元僅發送信號或尖峰。
研究人員將其中的4,000多個核心連接到單個芯片上,並通過複雜的圖像識別任務測試了其性能。計算機必須在照片中檢測到人,騎自行車的人,汽車和其他車輛,並正確識別每個對象。
莫達說,該項目是一項重大任務。他說:“這是一支非常大的團隊的工作,多年來工作。” “這是一項多學科,多機構的多年努力。”
美國國防部負責為軍方開發新技術的美國國防部的國防高級研究計劃局(DARPA)提供了5350萬美元項目的資金。 [人形機器人飛行汽車:10個最酷的DARPA項目這是給出的
團隊構建芯片後,莫達(Modha)停止了工作一個月,並向任何可以在設備中找到蟲子的團隊成員提供了1,000美元的香檳。他說,但是沒有人找到一個。
新芯片不僅比常規的計算機芯片研究人員說,這也會產生較少的熱量。
莫達說,當今的計算機(筆記本電腦,智能手機甚至汽車)都患有視覺和感覺障礙。他說,但是,如果這些設備的功能更像人腦,他們最終可能會更好地了解自己的環境。例如,他說:“ [相機]傳感器變成計算機,而不是將相機圖像移到計算機上進行處理。
建立大腦
IBM研究人員並不是唯一建立模仿大腦的計算機芯片的人。斯坦福大學的一個小組開發了系統稱為“神經格RID”這可以模擬一百萬個神經元和數十億個突觸。
但是,儘管神經格會需要16個芯片,但IBM芯片只能使用一個芯片模擬相同數量的神經元。此外,Modha說,Neurogrid的存儲器是在片外存儲的,但是新的IBM系統在同一芯片上同時集成了計算和內存,從而最大程度地減少了傳輸數據所需的時間。
斯坦福大學的電氣工程師Kwabena Boahen領導了神經元系統的發展,稱IBM芯片為“非常令人印象深刻的成就”。 (他說,Boahen在Neurogrid項目上的幾個同事一直在IBM工作。)
IBM團隊能夠更適合電晶體Boahen告訴Live Science,在一個芯片上,使其非常節能。他說,更高的能源效率意味著您可以直接計算手機上的內容,而不是依靠雲計算,就像蘋果控制的Siri計劃的運作方式一樣。也就是說,Siri通過網絡將計算外包給其他計算機,而不是在設備上本地執行。
IBM作為DARPA突觸計劃的一部分(神經形態自適應塑料可伸縮電子設備的縮寫)創建了芯片。該計劃的目的是構建類似於哺乳動物大腦的形式和功能的計算機,其智能類似於ACAT或鼠標。
莫達說:“我們已經邁出了巨大的一步。”該團隊在2010年繪製了猴子大腦的接線圖,並於2011年產生了一個小規模的神經核心。當前的芯片包含更多這些核心。
儘管如此,IBM芯片還是與人腦相去甚遠,它包含約860億個神經元和100萬億個突觸。莫達說:“我們走了很長一段路,但是還有很長的路要走。”
編者註:本文於10月2日下午4:18更新。人腦中估計的神經元數量為860億,而不是86萬億。
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