中国研制出,神经元规模最大的类脑计算机

2020-09-06     善知

原标题:中国研制出,神经元规模最大的类脑计算机

向计算机念一句“春晓”的诗句,它就能凭“记忆”很快接着念下去;朝它喷杀虫剂,它可以显示“注意有毒气体”的感知反馈……

9月1日,记者从浙江大学了解到,浙江大学联合之江实验室共同研制成功了,我国首台基于自主知识产权类脑芯片的类脑计算机。

研发团队还为类脑计算机研制了“管家婆”——达尔文类脑操作系统,用以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。未来项目团队将基于我国自主产权类脑芯片,研制规模更大的神经元类脑计算机,同时研究支撑其运行与开发的类脑基础软件体系,并逐步实现开源与开放,为我国类脑计算新技术的发展贡献力量。

这台类脑计算机包含 792 颗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,同时它也是目前国际上神经元规模最大的类脑计算机。

全球科学家们再次将目光瞄准到模仿生物大脑这个梦想,通过模拟人脑结构与运算机制来发展新的计算技术,以期实现高能效与高智能水平的计算。生物大脑在与环境相互作用过程中能够自然产生不同的智能行为,包括语音理解、视觉识别、决策任务、操作控制等,而且消耗的能量非常低。自然界中,很多神经元远低于100万的昆虫就能做到实时目标跟踪、路径规划、导航和障碍物躲避。

浙江大学与之江实验室的科研人员基于Darwin Mouse类脑计算机已经实现了多种智能任务。研究者将类脑计算机作为智能中枢,实现抗洪抢险场景下多个机器人的协同工作,涉及到语音识别、目标检测、路径规划等多项智能任务的同时处理,以及机器人间的协同。

同时还用类脑计算机模拟了多个不同脑区,建立了丘脑外侧膝状核的神经网络模型,仿真了不同频率闪动的视觉刺激时该脑区神经元的周期性反应;借鉴海马体神经环路结构和神经机制构建了学习-记忆融合模型,实现音乐、诗词、谜语等的时序记忆功能;实现了脑电信号的稳态视觉诱发电位实时解码,可“意念”打字输入。

项目研究骨干李莹副教授表示:不同机器人的任务可以通过指令切换,也就是说它们的功能并不是固定的,而是通过不同脑区来操控的,1号机器人现在干巡逻的活,过会又可以变成负责救援或者工程。

在另一个实验场景中,课题组成员给计算机演唱一首歌其中的两句,然后计算机就能通过回想把后续的歌曲内容“唱”出来。项目研究骨干唐华锦教授表示:“这是类脑计算机通过模拟海马体记忆机制,实现对大脑内部记忆信息的存取,与我们常用的检索功能不同。”Darwin Mouse类脑计算机通过借鉴海马体网络结构以及神经机制建立记忆模型架构,可以模拟海马体的记忆-学习功能,通过记忆的脉冲编码,同一模型就可以学习与记忆语音、歌曲、文本等不同类型数据。

科学家们表示,未来类脑计算机既可用于生活中各种智能任务的处理,开拓人工智能的应用场景;也可用于神经科学、脑科学研究,为神经科学家提供更快更大规模的仿真工具,提供探索大脑工作机理的新实验手段;还可植入手机、机器人,产生新的智能服务体验。

文章来源: https://twgreatdaily.com/zh-hans/LgKrYXQBd8y1i3sJZ0KL.html