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        IBM打造世界首個大腦芯片:可模仿人類思考過程

        2011-04-11 16:14:12
        科技傳播 2011年17期
        關(guān)鍵詞:超級計(jì)算機(jī)人腦研制

        幾十年來,科學(xué)家一直“訓(xùn)練”電腦,使其能夠像人腦一樣思考。這種挑戰(zhàn)考驗(yàn)著科學(xué)的極限。IBM 公司的研究人員18日表示,在將電腦與人腦結(jié)合在一起的研究道路上,他們?nèi)〉昧艘豁?xiàng)重大進(jìn)展。

        這家美國科技公司研制出兩個芯片原型,與此前的PC 和超級計(jì)算機(jī)采用的芯片相比,這些芯片處理數(shù)據(jù)的方式與人腦處理信息的方式更為接近。這兩個芯片是一項(xiàng)為期6 年的項(xiàng)目取得的一項(xiàng)具有里程碑意義的重大成就。共有100 名研究人員參與這一項(xiàng)目,美國政府的國防高級研究計(jì)劃局(DARPA)提供了4100 萬美元資金。IBM 的投資數(shù)額并未對外公布。

        兩個芯片原型提供了進(jìn)一步證據(jù),證明“平行處理”日益提高的重要性。平行處理具體是指電腦同時(shí)處理多個任務(wù)。多任務(wù)處理對渲染圖片和處理大量數(shù)據(jù)非常重要。迄今為止,這兩個芯片僅用于處理一些非常簡單的任務(wù),例如操控一輛仿真車穿過迷宮或者玩《Pong》。它們最終走出實(shí)驗(yàn)室并應(yīng)用于實(shí)際產(chǎn)品可能需要10 年或者更長時(shí)間。

        威斯康星州大學(xué)麥迪遜分校精神病學(xué)教授吉利奧·托諾尼表示,重要的并不是這些芯片使用何種材料,而是如何制造。這些芯片能夠處理不適于編程的信息,這是它們的一個關(guān)鍵功能。他說:“仍有很多工作等待我們?nèi)プ?,最重要的事情往往就是第一步。這項(xiàng)研究需要很多步驟,絕不僅僅只有一個步驟?!蓖兄Z尼與IBM 合作,參與這項(xiàng)研究計(jì)劃。

        長久以來,技術(shù)人員便希望研制能夠像人腦一樣學(xué)習(xí)的電腦。iPhone 或者谷歌服務(wù)器編程后能夠根據(jù)以往的事件預(yù)測確定行為。IBM 和其他公司及大學(xué)實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的技術(shù)圍繞“認(rèn)知計(jì)算”展開,提高芯片處理意想不到的信息的能力。IBM 之所以研發(fā)這種芯片是因?yàn)樗鼈兡軌驖撛诘貛椭幚憩F(xiàn)實(shí)世界的信號,例如溫度、聲音或者運(yùn)動,用以提高電腦的功能。

        在將發(fā)電站或者交通信號燈等實(shí)體基礎(chǔ)設(shè)施與服務(wù)器或者軟件等信息技術(shù)結(jié)合,幫助管理它們的功能方面,總部設(shè)于紐約的IBM 扮演著領(lǐng)導(dǎo)者角色。類似這樣的研究計(jì)劃能夠研制出性能更為出色的工具,用于監(jiān)視存在于這些環(huán)境下的無數(shù)模擬信號。IBM 芯片研制項(xiàng)目領(lǐng)導(dǎo)人達(dá)曼德拉·摩德哈表示,新型芯片的組件就像是數(shù)字神經(jīng)細(xì)胞和數(shù)字突觸,因此有別于其他芯片。每一個核或者處理器引擎都擁有計(jì)算、通訊和存儲功能。他說:“我們不得不拋棄自己了解的有關(guān)芯片設(shè)計(jì)的所有東西。關(guān)鍵的差異是存儲器和處理器,它們非常緊密地結(jié)合在一起。這些芯片并行計(jì)算的規(guī)模可以用‘龐大’形容?!?/p>

        2009 年,IBM 宣布他們成功利用一臺超級計(jì)算機(jī)模擬貓的大腦皮層。大腦皮層是進(jìn)行思考和邏輯推理的部位。模擬貓的大腦皮層和研制新型芯片屬于同一項(xiàng)研究計(jì)劃。借助于性能更卓越的超級計(jì)算機(jī),IBM 曾于2006 年成功模擬老鼠大腦40%的區(qū)域,2007 年成功模擬整個老鼠大腦,2009 年成功模擬人腦大腦皮層1%的區(qū)域。

        研制出擁有人腦功能的電腦還需要相當(dāng)長時(shí)間。摩德哈教授表示此次取得的最新進(jìn)展是朝著這條道路邁出的重要一步。他說:“我們的態(tài)度已經(jīng)從‘將會怎么樣?’變成‘現(xiàn)在怎么辦?’。現(xiàn)在,我們已經(jīng)驗(yàn)證了這種可能性。很多人仍持懷疑態(tài)度并且還會越來越多,但從某種意義上說,我們的第一輪革新已經(jīng)完成。”

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