新型超级计算机是世界上最快的仿脑机器

该计算机拥有一百万个处理器和1,200个互连的电路板

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科学家们刚刚启动了世界上最大的“大脑”:一台拥有百万个处理核心和1,200个互连电路板的超级计算机,它们共同运作,就像人脑一样。

科学家于 11 月 2 日宣布,这台耗时十年打造的计算机是世界上最大的神经形态计算机——一种模仿神经元放电的计算机。

这台名为 Spiking Neural Network Architecture(尖峰神经网络架构),简称 SpiNNaker 的计算机强机位于英国曼彻斯特大学,项目成员、曼彻斯特大学计算机工程教授 Steve Furber 说,它“重新思考了传统计算机的工作方式” 在一份声明中。[科学事实还是科幻小说?10 个科幻概念的合理性]


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但 SpiNNaker 不仅仅像大脑一样“思考”。它创建人脑中神经元的模型,并且比地球上任何其他计算机都更实时地模拟更多神经元,声明中称。

Furber 在一封电子邮件中告诉 Live Science:“它的主要任务是支持部分 大脑模型:例如,皮层、基底神经节或通常表示为尖峰[或放电]神经元网络的多个区域的模型。”

处理器数量翻倍

自 2016 年 4 月以来,SpiNNaker 一直使用 500,000 个核心处理器模拟神经元活动,但升级后的机器容量是原来的两倍,Furber 解释说。在欧盟人类大脑计划(旨在构建虚拟人脑的项目)的支持下,SpiNNaker 将继续帮助科学家创建详细的大脑模型。但大学代表在声明中报告说,现在它有能力同时执行 200 千万亿次操作。

虽然一些其他计算机在处理器数量上可能与 SpiNNaker 相媲美,但使该平台与众不同的是连接这些处理器的基础设施。在人脑中,1000 亿个神经元同时放电并将信号传输到数千个目的地。Furber 解释说,SpiNNaker 的架构支持其处理器之间非常高的通信水平,其行为非常像大脑的 神经网络 一样。

他说:“传统的超级计算机的连接机制不太适合实时大脑建模。我认为,SpiNNaker 比任何其他机器都更有能力在生物学实时环境中建模更大的尖峰神经网络。”

意念胜于物质

以前,当 SpiNNaker 仅使用 500,000 个处理器运行时,它模拟了皮层中 80,000 个神经元,皮层是调节来自感官的数据的大脑区域。声明称,另一个 SpiNNaker 对基底神经节(受 帕金森病 影响的大脑区域)的模拟暗示了该计算机作为研究脑部疾病的工具的潜力。

大学代表说,SpiNNaker 还可以控制一个名为 SpOmnibot 的移动机器人,该机器人使用计算机来解释来自机器人 视觉传感器 的数据,并实时做出导航选择。

凭借其强大的计算能力和类脑能力,SpiNNaker 离像真正的人脑一样运行有多接近?Furber 说,就目前而言,完全模拟人脑根本不可能。Furber 在电子邮件中写道,像 SpiNNaker 这样的先进机器仍然只能管理人脑执行的通信的一小部分,而且超级计算机在能够 独立思考 之前还有很长的路要走。

他说:“即使有一百万个处理器,我们也只能接近人脑规模的 1%,而且这还是在进行了大量简化假设的情况下。”

Furber 补充说,然而,SpiNNaker 可以模仿小鼠大脑的功能,小鼠大脑比人脑小 1000 倍。

他说:“如果一只老鼠思考老鼠大小的思想,并且所有需要的就是足够多的神经元以正确的结构连接在一起(这本身就是一个有争议的点),那么也许我们现在可以在 SpiNNaker 上运行的模型中达到这种思维水平。”

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Mindy Weisberger 是一位科学作家,报道生物学、古生物学、气候变化和太空方面的知识。她曾在哥伦比亚大学学习电影,并在美国自然历史博物馆制作、撰写和导演媒体十多年,创作了关于恐龙、天体物理学、生物多样性和进化方面的视频,这些视频曾在世界各地的博物馆和科学中心展出。她的著作《僵尸虫的崛起:寄生性精神控制的惊人科学》将于 2025 年春季由霍普金斯出版社出版。

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