浙江成功研制神经元规模最大的类脑计算机

时间:2020-09-04 来源:杭州TV5 作者:记者王晓斌

朝着计算机念一句“春眠不觉晓”,它就能凭着“记忆”很快接着念出“处处闻啼鸟……”朝它喷杀虫剂,它会显示出“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,这台能像人一样“回忆”、“闻”气味的计算机,正是浙江大学联合之江实验室共同研制出的我国首台基于自主知识产权类脑芯片的类脑计算机(Darwin Mouse)。

这台类脑计算机是目前国际上神经元规模最大的类脑计算机。它包含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,神经元数量规模相当于一个小鼠大脑。相比传统计算机由于数据储存和计算分离而产生的高能耗问题,该类脑计算机的典型运行功耗只需350瓦至500瓦。

与此同时,团队还为类脑计算机研制了“管家婆”——达尔文类脑操作系统(DarwinOS),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。

这台类脑计算机到底“聪明”到怎样的程度?类脑计算机如何实现像人一样思考?其未来发展方向又在哪里?带着这些疑问,我们走近这台浙江造的神奇“大脑”。

像大脑

一样“思考”

“滴,滴,滴……”记者在实验现场看到,3台外形相似的机器人正合作开展抗洪救险任务。1号机器人凭借自带摄像头在场地巡逻,当发现堤坝缺口后,就呼叫负责工程的3号机器人前来修坝,同时搜寻受伤人员,当发现倒在地上的人体模型后,又呼叫负责救援的2号机器人……不同于现有机器人的是,这几个机器人是在类脑计算机的控制下通过语音开展移动指令,并接受任务分配。

“这台类脑计算机是像搭积木一样搭起来的。每颗芯片上有15万个神经元,每4颗芯片做成一块板子,若干块板子再连接起来成为一个模块。”项目研究骨干金孝飞说。

2015年和2019年浙江大学分别研制成功达尔文1代和达尔文2代类脑计算芯片,用芯片去模拟大脑神经网络的结构与功能机制,在图像、视频、自然语言的模糊处理中具有优势。而这次的成果是将数百颗达尔文2代类脑计算芯片集成在3台1.6米高的标准服务器机箱中,从而形成一台强大的机架式类脑计算机。

而要让这么多神经元能够互联并且可拓展从而实现高效的联动组合,同时要把杂乱无章的信息流有序分配到对应的功能脑区,依靠的正是“管家婆”——达尔文类脑操作系统(DarwinOS)。“目前达尔文类脑操作系统的功能任务切换时间达微秒级,可支持亿级类脑硬件资源管理。”项目研究骨干吕攀说。

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,从而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。

目前,浙江大学与之江实验室的科研人员基于该类脑计算机已经实现了多种智能任务。除了抗洪抢险场景下多个机器人的协同工作,科研人员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。

杭州电视台手机版 扫描进入下载
qr

随时随地看电视、听广播

热门视频
  • 每 日
  • 每 周
  • 每 月
  • 全 部
  • 1校外培训机构跑路愈演愈烈!中消协发出重要提

    校外培训机构跑路愈

    虚假宣传问题严重、刻意隐瞒办学资质和报名条件、培训质量参差不齐、合同暗藏不公平格式条款……今天上午,中消协发布“校外教育培