iphone12|电脑像人脑一样思考！浙大研发类脑计算机，机器将拥有人类感情？
【iphone12|电脑像人脑一样思考！浙大研发类脑计算机，机器将拥有人类感情？】
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前言：今天被称为“电脑”的计算机 ， 无论在功能还是性能上 ， 都和人脑具有相当大的差别 。 这是因为计算机的体系架构和运作原理都与人类的思维运作模式存在差距 。 所以用硬件和软件模拟大脑神经网络的结构与运算模式 ， 构造了一种全新的人工智能系统 ， 这种颠覆传统计算架构的新型计算模式就是类脑计算 。 9月1日 ， 我国浙江大学联合之江实验室共同研制出了中国首台拥有自主知识产权类脑芯片的类脑计算机 ， 让计算机的信息处理速率接近了人脑 。
这台类脑计算机包含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 ， 拥有近千亿的神经突触 ， 这与老鼠大脑的神经元数量规模相当 ， 其典型的运行功耗只需要350瓦到500瓦左右 ， 是当前国际上神经元规模最大的类脑计算机 。
先来说一下这款类脑计算机的核心芯片 ， 达尔文2代类脑芯片采用的是55nm标准的CMOS工艺 ， 单芯片是由576个内核组成 ， 每个内核当中支持256个神经元 。 神经突触超过1000万 ， 通过系统级的扩展 ， 可以构建千万级的神经元类脑计算系统 。
与传统的芯片相比 ， 类脑芯片更为擅长处理模糊数据 ， 尤其是在一些感知任务上 ， 而且达尔文2代芯片比普通芯片能耗要低 。 在类脑芯片信息进行传导的过程中 ， 只有接受并处理脉冲的神经元才可以被激活 ， 其他神经元在没有接受神经元时就可以处在休眠状态 ， 所以能耗可以被控制到最低 ， 基本上要比装有普通芯片的电脑的能耗低2倍左右 。
在芯片的算法上 ， 华为中央研究院根据语音业务的处理需要 ， 结合了达尔文2代芯片架构的特点 ， 研发设计出了一款高效的脉冲神经网络算法 。 这款算法可以大幅度提升计算机的运算速度和识别精度 ， 能够实现实时语音控制 。
研发团队还研制出了面向类脑计算机的达尔文类脑操作系统 。 该操作系统结合了冯·诺伊曼架构和神经拟态架构两种架构 ， 可以实现对类脑计算机硬件资源的有效管理和调度 ， 也支撑着类脑计算机的运行和应用 。
类脑计算机是当前解决人工智能计算难题的重要途径之一 。 其主要价值在于 ， 不但可以落地到生活中进行智能任务的处理 ， 还能够落地到神经科学领域进行深度的科学研究 ， 从而为神经科学家提供更大规模的仿真工具 ， 提供探索大脑工作的实验手段 。
现在科研人员已经利用类脑计算机进行了多项智能任务工作 。 他们将类脑计算机作为智能的中枢 ， 实现了抗洪抢险场景下多个机器人的相互协作 ， 其中涉及了语音识别、目标检测、最佳路径规划等 ， 这是未来机器人相互间的交流与合作的新模式 。
与此同时 ， 类脑计算机还模拟真人大脑 ， 具有多个不同的脑区 ， 比如构建了下丘脑外侧膝状核的神经网络模型 ， 可以仿真不同频率视觉刺激时该脑区神经元的周期反应 ， 这为计算机可以感性思考提供了基础；比如借鉴海马体神经环路结构和神经机制构建了记忆融合的学习模型 ， 基本可以实现音乐、诗词、谜语等时序记忆的功能；还比如实现了大脑电信号的稳态视觉 ， 诱发了电位的实时解码 ， 这也就意味着 ， 类脑计算机可以根据自己的“思维”进行打字 ， 甚至是创作 。
现在研发成功的类脑计算机还处于初级阶段 ， 和上世纪研发出的初代计算机一样拥有较大的体积 ， 其无论从规模还是智能化程度上都和人类有着相当大的差距 ， 但其意义在于能够为计算机向着人脑发展提供一个参照 。 我国科学家表示 ， 随着达尔文芯片及类脑计算机的其他硬件不断迭代更新 ， 未来有可能将类脑计算机植入手机、机器人当中 ， 从而产生新的智能服务体验 。
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