16 х 65 000 неврона. И работят точно като мозък

Група изследователи от Станфордския университет са разработили устройство, наречено Neurogrid. То се явява модел на мозък, съдържащ милиони изкуствени неврони, които работят в режим на реално време със скоростта на работата на главен мозък на живо същество. Разбира се, в настояще време има и се създават други мозъчни модели, наброяващи несравнимо повече неврони и синапси. Но те изискват за своята работа изчислителната мощност на най-бързите съвременни компютри и така или иначе не могат да работят в режим на реално време.

Един от най-обширните модели на главния мозък е този на компанията IBM, разработван в рамките на програмата DARPA. Той наброява 530 милиарда неврона, което няколко пъти превишава невроните на човешкия мозък (те са от порядъка на 86 млрд.). Независимо от високата производителност на суперкомпютъра Blue Gene/Q Sequoia, на който се провеждали изчисленията, моделирането на една секунда време от работата на мозъка отнема около два часа работа на суперкомпютъра, което значи, че моделът SyNAPSE работи 1500 пъти по-бавно в реално време.

Новият изкуствен мозък е по-проста и по-евтина алтернатива на суперкомпютърния модел. Освен това той е и много по-енергоспестяващ, тъй като функционирането на устройството като цяло изисква само 5 вата електрическа енергия, което не може да се сравни по никакъв начин с 8-те мегавата за работата на суперкомпютъра Sequoia.

Такива поразителни характеристики и възможности на устройството Neurogrid станали възможни благодарение на използването на 16 специализирани чипа Neurocore, всеки от които съдържа 65 000 изкуствени неврона. Изследователите, използващи Neurogrid, могат да настроят 80 индивидуални параметъра за различни групи неврони, което им позволява да моделират реални неврони от различни типове, изпълняващи различни функции. Всеки от изкуствените неврони Neurogrid може да обменя сигнали с хиляди други неврони почти по същия начин, по който това се случва в живия мозък.

Методът, с чиято помощ работи моделът Neurogrid, малко се различава от методите на изчисленията на моделите, използвани от компютрите и суперкомпютрите. Повечето изчислителни системи оперират само с информация в цифрова форма, каквато се използва и от Neurogrid, но тук основните изчисления се правят на ниво аналогов сигнал, който позволява да се получи поток от крайно бързи непрекъснати изчисления.

Тези особености на системата позволяват на изкуствените неврони максимално точно да подражават на начина на функциониране на истинските неврони, а това на свой ред осигурява на всички модели способността да работят практически със скоростта на мозъка на живо същество.

Създателите на Neurogrid се надяват, че системата им, благодарение на бързината, простотата, ниската стойност и достъпност за повечето изследователски организации ще може ефективно да се използва по време на различни изследвания в областта на невробиологията, за търсенето на причини и методи на лечение на някои мозъчни заболявания като аутизъм, шизофрения и други.

Източник: Аrhivarrus