Чипы IBM с новой архитектурой имитируют работу головного мозга
Ученые IBM сообщили о создании экосистемы, позволяющей разрабатывать программы для «когнитивных чипов», основанных на прообразе человеческого мозга. Экосистема включает в себя нейронную модель, симулятор, модель программирования и лабораторию, поддерживая при этом аспекты цикла программирования, среди которых дизайн, отладку, разработку и внедрение.
Анонс экосистемы был осуществлен в рамках проекта SyNAPSE, разработка которого началась в 2008 году при поддержке Агентства передовых оборонных исследовательских проектов при Министерстве обороны Соединенных Штатов. Общий объем инвестиций составил $53 млн.
Двумя годами ранее ученые IBM заявили, что они разработали прототипы микросхем, работающих по подобию человеческого мозга. Данные микросхемы — это обычные полупроводниковые чипы на базе 45 Нм технологии, в которых электрические сигналы передаются согласно биологическим механизмам. Самой биологической ткани в процессорах нет. Ядро каждого чипа состоит из 256 «нейронов», 262144 «синапсов» и 65536 «обучающихся синапсов». С использованием программных алгоритмов электрическая схема позволяет воссоздавать клетки человеческого мозга, обучив вычислительную систему примитивному восприятию и реакции. Для того, чтобы использовать изобретение, пришлось придумать модель программирования: «с этой архитектурой мы не можем использовать языки из предыдущей эры и нам пришлось разработать новую модель программирования».
В основе новинки находятся блоки нейросинаптических ядер, отвечающие за различные функции. Так, к примеру, один из блоков отвечает за восприятие звука. Если использовать его в комбинации с другими блоками, можно создать различные приложения. В библиотеку экосистемы было добавлено 150 различных блоков, на что понадобилось четь меньше одного года. В результате должна быть создана полупроводниковая система, содержащая 10 млрд электронных нейронов и 100 трлн синапсов, а также потребляющая не более 1 кВт энергии. Она должна помещаться в два кубических дециметра. Такая система сможет анализировать большие объемы информации в режиме реального времени.
Это далеко не первая попытка симулировать человеческий мозг. Не так давно японские и немецкие исследователи запустили симулятор человеческого мозга, созданный с помощью 4-го по величине суперкомпьютера в мире Fujitsu K с 82 тыс. процессоров. За 40 минут он воссоздал активность человеческого мозга, занимающую одну секунду.