介绍类脑计算机:神经元规模达亿级,引领智能新纪元
随着科技的不断进步,类脑计算机成为了人工智能领域的一大突破。近日,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,该计算机包含了792颗达尔文二代类脑芯片,支持高达1.2亿个脉冲神经元,与小鼠大脑神经元数量规模相当。这一成果标志着人工智能领域迈入了全新的发展阶段。
在接收到语音指令后,三台经过训练的机器人模拟合作开展了抗洪救险任务,展现了类脑计算机在智能控制方面的强大潜力。这些机器人能够根据指令切换兵种,展现出高度的自主性和智能性。在之江实验室的应用演示中,研究人员展示了亿级神经元类脑计算机的应用前景。
与传统计算机不同,类脑计算机采用硬件及软件模拟大脑神经网络的结构与运行机制,构造一种全新的人工智能系统。这种计算模式颠覆了传统计算机的数据储存和计算方式,类脑芯片的工作原理类似于生物的神经元行为,通过脉冲传递信号,实现高度并行,效率大幅提升。
项目负责人浙江大学计算机科学与技术学院教授潘纲表示,早期计算机的发展选择了冯·诺依曼架构,但这种架构产生了存储墙问题,限制了计算性能的提升。而类脑计算机的出现,为解决这一问题提供了新的思路。与传统的计算机相比,生物大脑在与环境相互作用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,且能耗极低。
为了让这么多神经元实现高效的联动组合,研究团队研制了专门面向类脑计算机的操作系统——达尔文类脑操作系统(DarwinOS),实现了功能任务切换时间微秒级,有效管理与调度类脑计算机硬件资源。
亿级神经元类脑计算机已经实现了多种智能任务,包括构建学习-记忆融合模型实现时序记忆功能、模拟不同脑区建立神经模型等。研究人员还展示了类脑计算机在神经科学研究中的应用价值,如提供更快更大规模的仿真工具、实现“意念打字”等。
随着达尔文芯片及其他硬件的不断迭代升级,未来的类脑计算机体积将不断缩小,而其应用场景将更加广泛。从智能任务处理到神经科学研究,类脑计算机都将发挥重要作用。
类脑计算机仍然面临一些挑战。目前市面上的传感器输入的信号以数字为主,需要加一个编码层将信号转换为脉冲式,这可能导致信息丢失和损伤。如何让类脑计算机更聪明也是研究人员下一步的研究重点。
亿级神经元类脑计算机的诞生是人工智能领域的一大里程碑。随着神经科学的发展和类脑计算机的系统软件、工具链及算法的成熟,我们有理由相信,类脑计算机将像冯·诺依曼架构计算机一样通用化,真正像大脑一样高效工作。从智能机器人到神经科学研究,类脑计算机的应用前景将更加广阔。