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2012-08-02
早期計(jì)算機(jī)技術(shù)的一位開拓者現(xiàn)在正在領(lǐng)頭努力創(chuàng)造有史以來最好的大腦模擬裝置，他把一百萬個(gè)單獨(dú)的處理器連接到一起并且拋棄了計(jì)算機(jī)所遵循的一些基本原則。模擬大腦是一種非常困難的任務(wù)，數(shù)十億的神經(jīng)細(xì)胞形成數(shù)萬億的連接而且每秒發(fā)送千的五次方次信號。即使是地球上最快的超級計(jì)算機(jī)也無法做到那種程度。史蒂夫 -菲布爾了解這種情況，他是ARM處理器的發(fā)明人之一，ARM為今天世界上幾乎所有的移動手機(jī)提供能源，而且他清楚地認(rèn)識到了現(xiàn)代芯片的優(yōu)缺點(diǎn)。
模擬大腦是一種非常困難的任務(wù)，數(shù)十億的神經(jīng)細(xì)胞形成數(shù)萬億的連接而且每秒發(fā)送千的五次方次信號
ARM創(chuàng)始人之一史蒂夫-菲布爾正在打造有史以來最好的大腦模擬裝置，大約能模擬十億大腦神經(jīng)細(xì)胞
一百萬個(gè)單獨(dú)的處理器連接到一起組成了超級大腦模擬系統(tǒng)
因此了解到即使是像IBM的深藍(lán)計(jì)算機(jī)也無法正確的模擬哪怕只是大腦的一部分，菲布爾決定改變研究的方向。他和他的團(tuán)隊(duì)正在建造的裝置被稱作脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)或者SpiNNaker，而且一旦制作完成它將成為有史以來創(chuàng)造的最接近大腦的模擬系統(tǒng)。
當(dāng)2013年SpiNNaker完成的時(shí)候，它將擁有1200個(gè)線路板;每個(gè)線路板上都擁有48個(gè)低功率ARM9處理器;每個(gè)處理器都有18個(gè)芯片;每個(gè)芯片都將模擬數(shù)十個(gè)神經(jīng)細(xì)胞。菲布爾估計(jì)這個(gè)系統(tǒng)應(yīng)該能夠模擬十億個(gè)神經(jīng)細(xì)胞，而且比之前的嘗試多少更像人類大腦。
幾乎每一臺計(jì)算機(jī)都是由一個(gè)中央計(jì)時(shí)器進(jìn)行控制，中央計(jì)時(shí)器同步控制全部的晶體三極管、門電路和組成一臺現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的所有其它微觀特征。但是大腦沒有這樣的中央計(jì)時(shí)器，而SpiNNaker系統(tǒng)也沒有這樣的配置。
這就意味著信號接收和發(fā)送的時(shí)候沒有經(jīng)過任何的同步處理，不會相互妨礙，也不會因?yàn)闊o數(shù)的微小隨機(jī)變化而改變信號輸出。聽起來有點(diǎn)混亂，對于精確數(shù)字運(yùn)算的事物來說它卻是很混亂。但是對于“模糊”運(yùn)算來說，比如說當(dāng)你扔出球的時(shí)候什么時(shí)候松開手或者用什么詞語作為一個(gè)句子的結(jié)尾，它就很好。畢竟你的大腦做所有的那些事情的時(shí)候不會計(jì)算到小數(shù)點(diǎn)后十位數(shù)。
換句話說，SpiNNaker不僅僅是對大腦的一種模擬，而且可以用這種方法在飛行模擬器中進(jìn)行模擬飛行。事實(shí)上它的工作方式與大腦相同，或者至少比現(xiàn)存的計(jì)算機(jī)更加接近。菲布爾相信這項(xiàng)研究不僅會推斷大腦科學(xué)研究的進(jìn)步，而且或許也可以改善計(jì)算機(jī)處理大型問題或者許多小問題的方式。在《IEEE Spectrum》雜志上的對于之前和現(xiàn)在系統(tǒng)的描述講述了更多的細(xì)節(jié)和歷史。
第一塊線路板的測試開始于2011年5月，而且他們預(yù)計(jì)將在2013年年底完成這一設(shè)計(jì)。SpiNNaker項(xiàng)目獲得了英國工程和物理科學(xué)組織的500萬英鎊(大約800萬美元)撥款而得以進(jìn)行，而且大量的大學(xué)和產(chǎn)業(yè)合作者參與到其中。你可以在SpiNNaker項(xiàng)目的主頁跟蹤它的進(jìn)程。
文/騰訊科技
來源：騰訊科技