全球首臺(tái)億級(jí)神經(jīng)元類人腦計(jì)算機(jī)發(fā)布 應(yīng)用前景十分廣闊

在浙江大學(xué)實(shí)驗(yàn)室里，3臺(tái)1.6米高的標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器機(jī)箱并排而立，黑色外殼內(nèi)，紅色信號(hào)燈不斷閃爍。研究人員對(duì)著機(jī)柜哼了一句歌詞，這臺(tái)機(jī)器就接著“唱”出了后幾句。

9月1日，浙江大學(xué)聯(lián)合之江實(shí)驗(yàn)室發(fā)布了由其研制的基于自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)類腦芯片的類腦計(jì)算機(jī)。之江實(shí)驗(yàn)室主任、浙江大學(xué)黨委副書(shū)記朱世強(qiáng)介紹，這是中國(guó)首臺(tái)神經(jīng)元數(shù)量突破億級(jí)的類腦計(jì)算機(jī)，目前在國(guó)際上也是神經(jīng)元規(guī)模相對(duì)領(lǐng)先的類腦計(jì)算機(jī)。

這臺(tái)類腦計(jì)算機(jī)包含792顆浙江大學(xué)研制的達(dá)爾文二代類腦芯片，支持1.2億個(gè)脈沖神經(jīng)元、近千億個(gè)神經(jīng)突觸，與小鼠大腦神經(jīng)元數(shù)量規(guī)模相當(dāng)，典型運(yùn)行功耗只需要350-500瓦。

“就像搭積木一樣，我們將792顆類腦計(jì)算芯片集成在3臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器機(jī)箱中，形成了一臺(tái)強(qiáng)大的機(jī)架式類腦計(jì)算機(jī)。”研究團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人、浙江大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院教授潘綱說(shuō)。

與此同時(shí)，團(tuán)隊(duì)還研制了專門面向類腦計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)——達(dá)爾文類腦操作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)類腦計(jì)算機(jī)硬件資源的有效管理與調(diào)度，支撐類腦計(jì)算機(jī)的運(yùn)行與應(yīng)用。

研究人員介紹，類腦計(jì)算指用硬件及軟件模擬大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)與運(yùn)行機(jī)制，構(gòu)造一種全新的人工智能系統(tǒng)。這是一種顛覆傳統(tǒng)計(jì)算架構(gòu)的新型計(jì)算模式，被視為解決人工智能等領(lǐng)域計(jì)算難題的重要路徑之一。

“剛剛哼歌的操作是類腦計(jì)算機(jī)通過(guò)模擬海馬體記憶機(jī)制，實(shí)現(xiàn)對(duì)大腦內(nèi)部記憶信息的存取，與我們常用的檢索功能不同。”項(xiàng)目研究骨干唐華錦教授說(shuō)。

目前該類腦計(jì)算機(jī)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了多種智能任務(wù)，例如將類腦計(jì)算機(jī)作為智能中樞，實(shí)現(xiàn)抗洪搶險(xiǎn)場(chǎng)景下多個(gè)機(jī)器人協(xié)同工作;模擬不同腦區(qū)建立神經(jīng)模型，為科學(xué)研究提供更快更大規(guī)模的仿真工具;實(shí)現(xiàn)“意念打字”，對(duì)腦電信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)解碼等。

“通過(guò)模擬人腦，我們將會(huì)了解大腦不同區(qū)塊的工作原理，這有助于解決一些生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域無(wú)法解決的腦部疾病問(wèn)題。”潘綱介紹，未來(lái)，類腦計(jì)算機(jī)將會(huì)有更廣闊的應(yīng)用前景，包括人工智能、腦科學(xué)、腦疾病三大領(lǐng)域。

“隨著摩爾定律逐漸失效，傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)架構(gòu)帶來(lái)的局限日益明顯。類腦計(jì)算有望成為未來(lái)計(jì)算的重要形式。”中國(guó)科學(xué)院院士、浙江大學(xué)校長(zhǎng)吳朝暉說(shuō)，這臺(tái)類腦計(jì)算機(jī)是浙大腦科學(xué)與人工智能會(huì)聚研究計(jì)劃(簡(jiǎn)稱雙腦計(jì)劃)的最新研究成果。這項(xiàng)計(jì)劃希望借鑒大腦的結(jié)構(gòu)模型和功能機(jī)制，建立引領(lǐng)未來(lái)的新型計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)。

朱世強(qiáng)表示，研究團(tuán)隊(duì)下一步將繼續(xù)研發(fā)支撐更大神經(jīng)元規(guī)模的類腦計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)體系，并逐步實(shí)現(xiàn)開(kāi)源開(kāi)放。(記者殷曉圣、朱涵)

關(guān)鍵詞： 人腦計(jì)算機(jī)