領先！我國科學家成功研製全球神經元規模最大的類腦計算機

我國類腦計算技術發展迎來新裡程碑。

昨日，全球神經元規模最大的類腦計算機正式亮相。

該計算機由浙江大學聯合之江實驗室共同研製，是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），標誌著我國類腦計算技術發展迎來新裡程碑。

國際領先的類腦計算機

從發布會現場的展示來看，三臺1.6米高的標準機櫃並排而立，黑色的外殼下，並列閃爍的紅色信號燈顯示該計算機正不停運作中。

據研究人員介紹，這臺類腦計算機包含792顆由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，與小鼠大腦神經元數量規模相當，典型運行功耗只需要350-500瓦。

與此同時，團隊還研製了專用於類腦計算機的作業系統——達爾文類腦作業系統（DarwinOS），可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。

類腦計算機，讓計算機真正像人腦一樣「思考」

什麼是類腦計算？

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介紹說，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，這種顛覆傳統計算架構的新型計算模式，就是類腦計算。

類腦計算的特點在於存算一體、事件驅動、高度並行等，「類腦計算已被看作是解決人工智慧等計算難題的重要路徑之一。」

眾所周知，目前的計算機大多用的是馮·諾依曼架構，而隨著摩爾定律逐漸失效，在存儲、功耗、智能提升等問題上，這一架構帶來的局限也日益明顯。

人工智慧時代，面對海量增長的樣本與數據，馮·諾依曼架構在存儲、功耗等問題上正面臨一波壓力，譬如人工智慧帶來的高耗能計算等等。與此同時，人工智慧算法還不能很好地做到舉一反三和自我學習等高級能力，用潘綱的話來說，「現在的機器智能離人的智能差得還很遠。」這一切，於智能算法的提升而言，都是需要解決和優化的問題。

也因此，浙江大學實施了「雙腦計劃」，希望借鑑大腦的結構模型和功能機制，將腦科學的前沿成果應用到人工智慧等研究領域，建立引領未來的新型計算機體系結構。

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代類腦計算晶片，用晶片去模擬大腦神經網絡的結構與功能機制，在圖像、視頻、自然語言的模糊處理中具有優勢。

類腦作業系統——DarwinOS

強大的硬體，亦需要強大的軟體來配合。

DarwinOS是專門面向類腦計算機的作業系統，實現了對異構計算資源的統一調度和管理，為大規模脈衝神經網絡計算任務提供運行和服務平臺。

圖 | 研究團隊合影

項目研究骨幹呂攀介紹說：「目前達爾文類腦作業系統的功能任務切換時間達微秒級，可支持億級類腦硬體資源管理。」

意念打字、協同抗洪、聽歌識曲，這些都是科技人員基於Darwin Mouse類腦計算機已經實現的智能任務。

圖 | 類腦計算機應用演示：多機器人協同抗洪搶險

圖 | 機器人協同抗洪演示

總結

類腦計算機研究的價值，不僅可以應用於生活中的智能任務處理，而且可以應用於神經科學的研究，幫助我們解開更多人類大腦的未解之謎。

不過，這也會產生一些新的技術與人倫上的問題。有人擔憂，擁有類腦系統的機器人，對人類是否有威脅？人倫上是否有問題？一旦智慧機器人湧現，對人類是利大於弊還是相反？這問題確實值得思考。

不過，正如浙江大學校長吳朝暉院士在發布會上表示的，人工智慧浪潮正加快智能增強時代的到來，類腦計算機將成為未來計算的主要形態和重要平臺。

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