
IBM最新的头脑般的计算机芯片可能并不比五年级学生更聪明,但是它可以模拟数百万个大脑的神经元,并使用很少的能量执行复杂的任务。
计算机硬件巨头的研究人员开发了一个邮票大小的芯片,配备了54亿个晶体管,能够模拟100万个神经元和2.56亿个神经连接或突触。除了自己模仿大脑的处理外,单个芯片还可以像瓷砖一样连接在一起,类似于电路的链接方式人脑
该团队使用了今天(8月7日)在《科学》杂志上描述的“ Truenorth”芯片来执行一项对传统计算机非常具有挑战性的任务:识别图像中的人或对象。 [超级智能机器:7机器人期货这是给出的
“我们还没有建立大脑。我们所做的就是从大脑解剖学和生理学。
莫达(Modha)给出了一个类比,以解释头脑般的芯片与经典计算机芯片的不同。您可以将古典计算机视为左脑他告诉现场科学。它是快速,顺序且擅长处理数字。他说:“我们正在建造的是同行,右脑机。”
右脑机器
古典计算机 - 从1940年代的第一台通用电子计算机到当今的高级PC和智能手机 - 使用匈牙利裔美国人数学家和发明家约翰·冯·诺伊曼(John von Neumann)在1945年描述的模型。冯·诺伊曼(Von Neumann)建筑装置,包括一个处理单元,一个控制单元,内存,内存,外部存储,外部和输入和输入机构。由于其结构,系统无法同时检索指令并执行数据操作。
相比之下,IBM的新芯片建筑类似于活着的大脑。该芯片由每个包含256个输入线或“轴突”的计算芯组成传输电信号的神经电池)和256条输出线,或“神经元”。就像在真实的大脑中一样,当电荷达到一定的阈值时,人造神经元仅发送信号或尖峰。
研究人员将其中的4,000多个核心连接到单个芯片上,并通过复杂的图像识别任务测试了其性能。计算机必须在照片中检测到人,骑自行车的人,汽车和其他车辆,并正确识别每个对象。
莫达说,该项目是一项重大任务。他说:“这是一支非常大的团队的工作,多年来工作。” “这是一项多学科,多机构的多年努力。”
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团队构建芯片后,莫达(Modha)停止了工作一个月,并向任何可以在设备中找到虫子的团队成员提供了1,000美元的香槟。他说,但是没有人找到一个。
新芯片不仅比常规的计算机芯片研究人员说,这也会产生较少的热量。
莫达说,当今的计算机(笔记本电脑,智能手机甚至汽车)都患有视觉和感觉障碍。他说,但是,如果这些设备的功能更像人脑,他们最终可能会更好地了解自己的环境。例如,他说:“ [相机]传感器变成计算机,而不是将相机图像移到计算机上进行处理。
建立大脑
IBM研究人员并不是唯一建立模仿大脑的计算机芯片的人。斯坦福大学的一个小组开发了系统称为“神经格RID”这可以模拟一百万个神经元和数十亿个突触。
但是,尽管神经格会需要16个芯片,但IBM芯片只能使用一个芯片模拟相同数量的神经元。此外,Modha说,Neurogrid的存储器是在片外存储的,但是新的IBM系统在同一芯片上同时集成了计算和内存,从而最大程度地减少了传输数据所需的时间。
斯坦福大学的电气工程师Kwabena Boahen领导了神经元系统的发展,称IBM芯片为“非常令人印象深刻的成就”。 (他说,Boahen在Neurogrid项目上的几个同事一直在IBM工作。)
IBM团队能够更适合晶体管Boahen告诉Live Science,在一个芯片上,使其非常节能。他说,更高的能源效率意味着您可以直接计算手机上的内容,而不是依靠云计算,就像苹果控制的Siri计划的运作方式一样。也就是说,Siri通过网络将计算外包给其他计算机,而不是在设备上本地执行。
IBM作为DARPA突触计划的一部分(神经形态自适应塑料可伸缩电子设备的缩写)创建了芯片。该计划的目的是构建类似于哺乳动物大脑的形式和功能的计算机,其智能类似于ACAT或鼠标。
莫达说:“我们已经迈出了巨大的一步。”该团队在2010年绘制了猴子大脑的接线图,并于2011年产生了一个小规模的神经核心。当前的芯片包含更多这些核心。
尽管如此,IBM芯片还是与人脑相去甚远,它包含约860亿个神经元和100万亿个突触。莫达说:“我们走了很长一段路,但是还有很长的路要走。”
编者注:本文于10月2日下午4:18更新。人脑中估计的神经元数量为860亿,而不是86万亿。
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