神奇「大腦」浙江造 我國首臺類腦計算機研製成功

2020-09-03 創新浙江

朝計算機念一句《春曉》的詩句，它就能憑「記憶」很快接著念下去；朝它噴殺蟲劑，它可以顯示「注意有毒氣體」的感知反饋…… 9月1日，記者從浙江大學了解到，浙江大學聯合之江實驗室於近日共同研製出我國首臺基於自主智慧財產權類腦晶片的類腦計算機（Darwin Mouse）。

它是目前國際上神經元規模最大的類腦計算機，包含792顆浙江大學研製的達爾文2代類腦晶片，支持1.2億脈衝神經元、近千億神經突觸，神經元數量規模相當於一個小鼠大腦，大大提升計算性能。相比傳統計算機的高能耗問題，該類腦計算機的典型運行功耗只需350瓦至500瓦。

與此同時，團隊還為類腦計算機研製了「管家婆」——達爾文類腦作業系統（DarwinOS），用以實現對類腦計算機硬體資源的有效管理與調度，支撐類腦計算機的運行與應用。

記者在實驗現場看到，在類腦計算機的智能中樞控制下，3臺外形相似的機器人通過語音移動指令，合作開展抗洪搶險任務演練。1號機器人憑藉自帶攝像頭在場地巡邏，發現堤壩缺口後，就呼叫負責工程的3號機器人前來修壩；搜尋到倒在地上的模擬傷員的人體模型後，1號機器人又呼叫負責救援的2號機器人前來救援。

「用硬體及軟體模擬大腦神經網絡的結構與運行機制，構造一種全新的人工智慧系統，這種新型計算模式就是類腦計算。其特點在於存算一體、事件驅動、高度並行等。」研究團隊負責人、浙江大學計算機科學與技術學院教授潘綱說，計算模式和體系架構的轉變是類腦計算機與傳統計算機的最大差異。類腦計算機是借鑑生物大腦設計的，算法不斷變化，這使得類腦計算機有望改變以往數據驅動的信息處理方式，具備更低的功耗與更強的智能，有望在更多複雜條件下完成任務。

2015年和2019年，浙江大學分別研製成功達爾文1代和達爾文2代類腦晶片，這次的成果是將數百顆達爾文2代類腦晶片集成起來，形成一臺「進階版」類腦計算機。目前，基於該類腦計算機，浙江大學與之江實驗室的科研人員已實現多種智能任務，包括抗洪搶險場景下多個機器人協同工作；用類腦計算機模擬多個不同腦區，建立了丘腦外側膝狀核的神經網絡模型，仿真不同頻率閃動的視覺刺激時該腦區神經元的周期性反應；借鑑海馬體神經環路結構和神經機制構建學習—記憶融合模型等。

科學家們表示，未來類腦計算機既可用於生活中各種智能任務的處理，開拓人工智慧的應用場景；也可用於神經科學、腦科學研究，為神經科學家提供更快更大規模的仿真工具，提供探索大腦工作機理的新實驗手段；還可植入手機、機器人，產生新的智能服務體驗。

資料來源：浙江新聞客戶端

編輯：陳嘉宜 校對：柳揚

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