Pētnieki ieslēdz pasaules jaudīgāko datoru, kas atdarinās cilvēka smadzenes

Pētnieki Lielbritānijā pagājušajā nedēļā ieslēdza visjaudīgāko superdatoru, kas ir paredzēts cilvēka smadzeņu atdarināšanai, sperot lielu soli smadzeņu jaudas sasniegšanai silikonā.

Datoru lietošana smadzeņu atdarināšanā, zināma kā neiromorfā skaitļošana, ir strauji augošs atzars datoru zinātnē, kas fokusējas uz īpašu sistēmu arhitektūru un mikroshēmu izstrādi, kuras atkārto cilvēka smadzeņu informācijas apstrādes procesus. Tas neirozinātniekiem atļaus ne tikai izveidot jaunus smadzeņu modeļus, bet arī atļaus uzlabot robotu redzes un navigācijas iespējas.

Viens no lielākajiem izaicinājumiem ir ierīču izveidošana, kuras var veikt masīvi paralēlu datu apstrādi līdzīgi smadzenēm. Mančesteras superdators sastāv no viena miljona procesoru kodolu, kuri spēj veikt 200 triljonus darbību sekundē, un ir ticis būvēts no 2006 gada.

Mašīnas sirdī ir īpaša mikroshēma, kura sastāv no 18 cieši izvietotiem procesoru kodoliem. 55000 šādu shēmu ir saslēgtas kopā, lai superdatoram būtu miljons kodolu. Kodolu darba koordinācijai tiek izmantots jauna veida datoru dizains ar nosaukumu “Spiking Neural Newtork Architecture” (SpiNNaker).

Cilvēka smadzenēs neironi komunicējas viens ar otru, izmantojot īsus elektroķīmiskas enerģijas zibsnījumus. Individuāli zibsnījumi nesatur daudz informācijas, bet simti miljonu vienlaicīgu zibsnījumu var veikt sarežģītu informācijas apstrādi, kas atļauj jums saprast kādu teikumu.

Līdzīgi smadzenēm, SpiNNaker superdators sūta miljardus mazu datu paku uz desmitiem tūkstošu galamērķu sistēmā. Tas ir atšķirīgi no parastiem datoriem, kur parasti tiek sūtītas lielākas datu pakas, jo nepieciešams arī nodot maršrutēšanas informāciju sistēmai. SpiNNaker superdatos spēj drastiski samazināt paku izmērus, jo datu sūtīšanu veic īpaši veidotas mikroshēmas.

Vienkāršoti: ja parasts dators ir pielīdzināms pasta sūtīšanai, izmantojot parastu pasta servisu, norādot nosūtīšanas un saņemšanas adreses un zīmogu, SpiNNaker ir pielīdzināms sūtīšanai gadījumā, kad katram ir savs pastnieks, kurš pārzina visus nepieciešamos maršrutus.

“SpiNNaker parasto datoru darbības veidus apgriež ar kājām gaisā, ” teica Stīvs Furbers (Steve Furber), datoru zinātnieks Mančesteras Universitātē. “Mēs radījām mašīnu, kura strādā vairāk kā smadzenes, nekā kā tradicionāls dators. Tas ir ļoti aizraujoši.”

Furbers un kolēģi vēlas kādu dienu modelēt līdz pat miljardam neironu reālā laikā, izmantojot SpiNNaker superdatoru. Lai gan tas ir daudz vairāk neironu nekā jebkurš dators spēj modelēt šodien, tomēr tas vēl joprojām ir tikai viens procents no neironiem cilvēka smadzenēs (100 miljardi).

Tomēr izmeklētāji no SpiNNaker superdatora varēs iemācīties daudz. Izolētu smadzeņu tīklu modelēšana ir daudzsološs pielietošanas veids. Dators jau tagad ir ticis izmantots 80 tūkstošu neironu modeļa izveidošanai. Ir ticis lietots robota kontrolēšanai, kurš var apstrādāt vizuālo informāciju reālā laika navigācijai pa sarežģītu reljefu.

Furbers teica, ka neirozinātnieki tagad var izmantot SpiNNaker liela apmēra simulāciju veikšanai un uzzināt daļu cilvēka smadzeņu darbības noslēpumus.

Avots: motherboard.vice.com

0

0