Машины-монстры: SpiNNaker — первый в своем роде нейроморфный компьютер, способный моделировать миллиард нейронов

Суперкомпьютер SpiNNaker

Не так давно состоялся официальный запуск новой суперкомпьютерной вычислительной системы SpiNNaker, в состав которой входит один миллион вычислительных ядер. Но не количество процессоров и ядер является основным достоинством нового суперкомпьютера, разработанного и созданного специалистами Школы информатики Манчестерского университета. Главным во всем этом является то, что суперкомпьютер SpiNNaker (Spiking Neural Network Architecture) — это первый в своем роде нейроморфный суперкомпьютер, работа которого основана на принципах работы головного мозга. Нынешней вычислительной мощности, обеспечиваемой всеми процессорами, каждый из которых содержит приблизительно по 100 миллионов транзисторов, хватает для выполнения 200 миллионов миллионов нейроморфных операций в секунду, чего достаточно для моделирования одного миллиарда нейронов в режиме реального времени, гораздо больше, чем это может делать любой из самых мощных современных суперкомпьютеров.

Напомним нашим читателям, что биологические нейроны — это основной вид клеток нервных тканей, из которых состоит нервная система всех живых существ. Эти клетки могут обмениваться информацией, формируя импульсы электрохимической энергии и передавая эти импульсы по «мостам» между нейронами, так называемым синапсам. Нейроморфные вычислительные системы как раз и строятся на основе специализированных электронных схем (электронных нейронов), которые стараются максимально точно подражать работе их биологических прототипов. Суперкомпьютер SpiNNaker, кроме возможностей моделирования огромного количества нейронов, уникален еще своей параллельной коммуникационной архитектурой, которая позволяет одновременно передавать миллиарды небольших пакетов информации к тысячам разных узлов моделируемой нейронной сети.

Как уже упоминалось выше, суперкомпьютер SpiNNaker способен моделировать миллиард нейронов. Для сравнения укажем, что мозг маленького грызуна состоит из 100 миллионов нейронов, а мозг человека имеет еще в 1000 раз большее количество этих клеток, около 100 миллиардов нейронов, связанных друг с другом 1 квадрильоном (1 с 15 нулями) синапсов.

Ученые уже использовали суперкомпьютер SpiNNaker для моделирования относительно небольших областей головного мозга, отвечающих за обработку информации от внешних органов чувств и содержащих по 80 тысяч нейронов приблизительно. Более того, ученые уже произвели расчеты модели базальных ганглий (Basal Ganglia), области мозга, обычно поражаемой болезнью Паркинсона. А самым интересным с нашей точки зрения стал эксперимент с роботом SpOmnibot, который, опираясь на вычислительную мощность суперкомпьютера SpiNNaker, был способен воспринимать визуальную информацию и самостоятельно находить путь среди препятствий, перемещаясь к обозначенным объектам.

«Нейробиологи могут теперь использовать возможности суперкомпьютера SpiNNaker для решения загадок, связанных с особенностями работы головного мозга человека» — рассказывает профессор Стив Фербер (Steve Furber), — «Это стало возможным за счет расчетов больших нейроморфных моделей, которые не могут быть рассчитаны на традиционных компьютерах за приемлемое время. Робототехники также смогут проектировать и тестировать крупномасштабные искусственные нейронные сети, встраиваемые затем в мобильных роботов, которые смогут передвигаться, воспринимать информацию и даже разговаривать, затрачивая на все это небольшое количество энергии».

Машины-монстрывсе о самых исключительных машинах, механизмах и устройствах в мире, от громадных средств уничтожения себе подобных до крошечных точнейших устройств, механизмов и всего того, что находится в промежутке между ними.

Share Button

Материалы по теме:

Искусственный интеллект научился генерировать фотореалистичные изображения несуществующих людей
Благодаря бурному развитию области искусственного интеллекта и технологий глубинного машинного самообучения, системы искусственного интеллекта становятся более совершенными буквально с каждым днем и приобретают новые ...
Физикам удалось построить квантовый регистр на базе оптоволокна и сверхохлажденных атомов
Ученым-физикам из лаборатории Кастлера Бросселя (Kastler Brossel Laboratory), Париж, удалось создать своего рода аналог квантового регистра из оптического волокна и сверхохлажденных атомов. За счет ...
Впервые реализована технология выполнения вычислений, контролируемая при помощи света
Известно, что основой всех электронных устройств, начиная от "умных" часов и заканчивая модулями суперкомпьютеров, являются компоненты, такие, как процессоры и память, реализованные в виде ...
Компания D-Wave Systems представляет новую архитектуру Pegasus, которая позволит увеличить количество кубитов квантового процессора до 5640
Отметим, что все квантовые компьютеры, разработанные и выпускаемые известной канадской компанией D-Wave Systems до последнего времени, были основаны на архитектуре под называнием Chimera. Несмотря ...
IBM Q System One — первый квантовый компьютер коммерческого назначения
В течение многих лет обладателями квантовых вычислительных систем являлись лишь лаборатории ведущих научных учреждений и крупных компаний. Но на этой неделе компания IBM представила ...
You can skip to the end and leave a response. Pinging is currently not allowed.

Leave a Reply

Яндекс.Метрика