以人類大腦為靈感的NS16e電腦。圖片來源：IBM

人類覺得電腦厲害，殊不知最厲害的電腦是人腦。IBM說，我們想做可以像人類一樣做決策的電腦。本周，NS16e，IBM以人類大腦為靈感的最大電腦出貨，目標(biāo)遠(yuǎn)大。

NS16e被勞倫斯·利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室收購(gòu)，公司計(jì)劃創(chuàng)造更大版本的NS16e，與人類大腦的規(guī)模更近一步。

“也許有一天，我們能有一個(gè)單一的神經(jīng)突觸系統(tǒng)，帶有和人類大腦一樣多的神經(jīng)元和突觸?！币幻鸌BM研究員Jun Sawada在博客中說。

大腦可以視作一個(gè)非常節(jié)能高效的生物電腦。類似大腦的系統(tǒng)研發(fā)，希望能在比目前的電腦在處理大量數(shù)據(jù)和節(jié)能高效方面前進(jìn)一大步。IBM相信，NS16e可以處理非常大量的信息，而耗電量?jī)H等同于一臺(tái)平板電腦。

NS16e是基于名為TrueNorth的高級(jí)芯片架構(gòu)，能夠儲(chǔ)存信息，并基于概率和關(guān)聯(lián)識(shí)別模式、做出決策。通過學(xué)習(xí)模型和算法，計(jì)算機(jī)可以通過模式和分類，關(guān)聯(lián)過往和現(xiàn)在的數(shù)據(jù)。

某種意義上，系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)模式識(shí)別計(jì)算機(jī)通過機(jī)器學(xué)習(xí)算法達(dá)到的結(jié)果。例如，類似模型被用于圖片中識(shí)別物體以及無人車識(shí)別行人和停車標(biāo)識(shí)。

IBM系統(tǒng)的不同在于，它使用回路模擬大腦神經(jīng)元和突觸的運(yùn)作模式。公司重新設(shè)計(jì)了記憶、計(jì)算和通訊特征，從而在數(shù)據(jù)處理中更加節(jié)能高效。

“我們的大腦里，大腦皮層有一部分是專門負(fù)責(zé)視覺識(shí)別，另一部分是負(fù)責(zé)運(yùn)動(dòng)功能。NS16e也有些類似。你可以分配哪些芯片負(fù)責(zé)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的哪個(gè)部分。“Sawada說。

NS16e有16個(gè)處于一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的TrueNorth芯片，相當(dāng)于大約一千六百萬個(gè)神經(jīng)元和四十億個(gè)突觸。與大腦相比這算是小規(guī)模了，大腦有一千億個(gè)神經(jīng)元，通過幾萬億個(gè)突觸連接互相傳送信息。

要接近人類大腦的運(yùn)算規(guī)模，IBM還有很長(zhǎng)的路要走，但是它也在進(jìn)步。項(xiàng)目在2004年起步，2009年IBM已經(jīng)能模擬貓的大腦規(guī)模。2011年，IBM創(chuàng)造了一個(gè)帶有256個(gè)數(shù)字神經(jīng)元的芯片原型，能夠展示導(dǎo)航和模式識(shí)別功能。

通過裝配更多芯片到更大的母版上，公司目標(biāo)擴(kuò)大NS16e的規(guī)模。那意味著增加母版上TrueNorth芯片數(shù)量，帶來一個(gè)新的硬件和軟件難題。目前的系統(tǒng)還是基于傳統(tǒng)元件，例如x86芯片、ARM處理器、FPGA和GPU。

隨著芯片發(fā)展，公司還需要更新相應(yīng)的軟件，Sawada說創(chuàng)造學(xué)習(xí)模型和算法，并關(guān)聯(lián)至大腦功能會(huì)需要持續(xù)努力。

“系統(tǒng)還在進(jìn)化。我們同時(shí)創(chuàng)造和測(cè)試新的學(xué)習(xí)算法、新模型發(fā)展技術(shù)和新的優(yōu)化算法?！盨awada說。

許多人在研發(fā)模擬大腦的芯片。例如高通的Zeroth在最新的Snapdragon 820移動(dòng)芯片中已經(jīng)找到辦法進(jìn)行視覺識(shí)別。另一個(gè)突出的成果是斯坦福的Neuogrid。歐盟人類大腦項(xiàng)目正在資助一個(gè)名為“神經(jīng)形態(tài)計(jì)算平臺(tái)”的項(xiàng)目，基礎(chǔ)研究在德國(guó)海德堡大學(xué)進(jìn)行和英國(guó)曼徹斯特大學(xué)的Spinnaker項(xiàng)目進(jìn)行。

via PCWorld

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