Компьютерный мозг приближается к человеческому

 


Одна из успешных попыток воплощения мозга в железе сделана в исследовательской лаборатории IBM в рамках проекта SyNAPSE (Systems of Neuromorphic Adaptive Plastic Scalable Electronics). Суть его сводится к созданию вычислительных ядер с чистого листа, которые смогли бы имитировать работу мозга. Каждое из них содержит «синапс» (память), «тело нейрона» (вычислительный блок) и «аксон» (коммуникационный канал). Работая параллельно, большой массив таких ядер сможет обеспечить принципиально новые возможности вроде мгновенного распознавания сложных изображений, выявления связей между объектами, прогнозирования событий и т. д.

Если описать задачу очень грубо и с большим количеством приближений и допущений, то суть её в том, чтобы создать сверхмногоядерный процессор, в котором каждое ядро будет работать как нейрон. В статье в Science Дхармендра Модха (Dharmendra S. Modha) и его коллеги описывают чип TrueNorth, состоящий из 4 000 ядер, у каждого из которых есть 256 каналов ввода и 256 каналов вывода информации. Причём электрический сигнал покидает ядро только в том случае, если он превышает какое-то пороговое значение – подобно тому, как это происходит в живых нейронах. В целом на изготовление чипа ушло 5,4 млрд транзисторов, которые вместе имитируют 1 млн нервных клеток и 256 млн межклеточных соединений. Соединения ядер внутри чипа, по словам авторов работы, имитируют нервные контуры мозга. Компьютер с таким чипом, к примеру, быстро и корректно отличает по фото просто человека от человека на велосипеде, а легковую машину от других транспортных средств. «Мозгоподобный» чип оказался не только более эффективным, чем стандартные процессоры, но и меньше нагревался при работе.

В дальнейшем конструкторы собираются и дальше начинять свой процессор транзисторами, чтобы сделать его ещё более похожим на мозг – напомним, что на данном этапе он имитирует работу 1 млн нейронов, тогда как в мозге их порядка 100 млрд. К слову, предпринимались попытки симулировать работу головного мозга с помощью традиционных микросхемных технологий, и самая масштабная из таких попыток воспроизводила 1,6 млрд нейронов и 8,87 трлн синапсов, что соответствует коре мозга кошки. Для этого понадобился суперкомпьютер Blue Gene/P Dawn, насчитывающий 147 456 процессоров и 144 Тб основной памяти. Иными словами, пока даже самым мощным вычислительным комплексам в мире не под силу воспроизвести тот потенциал, который в нас заложила природа. Но, возможно, с появлением «нейронных процессоров» ситуация начнёт меняться.

По материалам LiveScience.

Автор: Кирилл Стасевич

Полный текст статьи: www.nkj.ru