COMPUTADORA CEREBRAL

Aborda cálculo en fracción de segundo

Ingenieros de la Universidad de Zhejiang han creado la primera computadora cerebro de China, apodada Darwin Mouse, que puede imitar el funcionamiento de un cerebro humano y abordar cálculos complejos en apenas una fracción de la energía utilizada por los superordenadores convencionales.

Aunque esta tecnología todavía está en sus inicios, los expertos consideran que podría ser utilizada para ejecutar grandes simulaciones en tiempo real y hacer nuevos descubrimientos en la química, la medicina y las neurociencias; también revolucionar el diseño de computadoras hacia una inteligencia artificial más potente y eficiente.
El proyecto Human Brain, un programa de investigación europeo, ha detallado que con un peso de sólo 1,3 kilogramos en el adulto promedio, el cerebro humano es la supercomputadora más compacta y eficiente del mundo. Lleva a cabo alrededor de mil billones de operaciones lógicas por segundo, tiene un almacenamiento teóricamente ilimitado y utiliza menos potencia que una bombilla de 20 vatios.
El cerebro humano logra estas hazañas notables mediante el uso de alrededor de 86 mil millones de células de neuronas, cada una formando hasta 10.000 conexiones con otras neuronas conocidas como sinapsis, para generar cognición y conciencia.
El Darwin Mouse logra un cálculo similar al cerebro a través de 792 chips informáticos especializados Darwin II, desarrollados por la Universidad de Zhejiang que emulan el rendimiento de 120 millones de neuronas y casi 100 mil millones de sinapsis. Eso es casi tantas neuronas como hay en el cerebro de un ratón.
La máquina, que llena tres chasis de servidores estándar de 1,6 metros de altura, requiere apenas de 350 a 500 vatios para funcionar. En comparación, Fugaku, el superordenador más rápido del mundo, necesita alrededor de 28,3 millones de vatios de potencia.
Zhu Shiqiang, del citado campus, destacó en una sesión informativa de prensa que el Darwin Mouse representa un “gran hito” en la computación neuromórfica y que el equipo de investigación seguirá construyendo computadoras neuromórficas más grandes usando partes de fabricación nacional, así como desarrollando nuevo programas de computación y actualizando el sistema operativo Darwin.

Demostración de sus capacidades
Se demostró que Darwin Mouse era capaz de ejecutar múltiples robots pequeños en un escenario de rescate por inundaciones. Los autómatas trabajaban en equipo mientras procesaban simultáneamente múltiples tareas inteligentes, como el reconocimiento de voz, la detección de objetivos y la planificación de rutas.
Pan Gang, profesor de la Facultad de Ciencias de la Computación y Tecnología de la Universidad de Zhejiang, explicó que la informática neuromórfica ha sido foco de las comunidades científicas y de ingeniería internacionales durante algún tiempo y es considerado uno de los métodos clave para superar los principales desafíos informáticos para la inteligencia artificial.
Jin Xiaofei, otro de los investigadores clave detrás de la computadora china, indicó que el chip Darwin II puede emular el mecanismo estructural y funcional de la red neuronal del cerebro. Cada chip simulando alrededor de 150.000 neuronas.
(Zhang Zhihao)

我国科学家成功研制全球神经元规模最大的类脑计算机

央广网杭州9月3日消息(记者张国亮 实习记者刘阳)1.6米高的三个标准机柜并排而立,黑色的外壳给人酷酷的感觉,红色的信号灯不停地闪烁,靠得近些似乎能听到里面脉冲信号飞速奔跑的声音。
近日,浙江大学联合之江实验室共同研制成功了我国首台基于自主知识产权类脑芯片的类脑计算机(Darwin Mouse)。
这台类脑计算机包含792颗浙江大学研制的达尔文2代类脑芯片,支持1.2亿脉冲神经元、近千亿神经突触,与小鼠大脑神经元数量规模相当,典型运行功耗只需要350-500瓦,同时它也是目前国际上神经元规模最大的类脑计算机。
与此同时,团队还研制了专门面向类脑计算机的操作系统——达尔文类脑操作系统(DarwinOS),实现对类脑计算机硬件资源的有效管理与调度,支撑类脑计算机的运行与应用。
浙江大学计算机学院教授潘纲介绍说,用硬件及软件模拟大脑神经网络的结构与运行机制,构造一种全新的人工智能系统,这种颠覆传统计算架构的新型计算模式,就是类脑计算。其特点在于存算一体、事件驱动、高度并行等,是国际学术界与工业界的研究焦点,更是重要的科技战略,“类脑计算已被看作是解决人工智能等计算难题的重要路径之一。”
近年来,浙江大学聚焦人类智能与机器智能等核心领域,实施了简称为“双脑计划”的脑科学与人工智能会聚研究计划,希望借鉴脑的结构模型和功能机制,将脑科学的前沿成果应用到人工智能等研究领域,建立引领未来的新型计算机体系结构。
2015年和2019年浙江大学分别研制成功达尔文1代和达尔文2代类脑计算芯片,用芯片去模拟大脑神经网络的结构与功能机制,在图像、视频、自然语言的模糊处理中具有优势。而这次的成果是将792颗我国自主产权的达尔文2代类脑计算芯片集成在3台1.6米高的标准服务器机箱中,形成了一台强大的机架式类脑计算机。
目前,浙江大学与之江实验室的科研人员基于Darwin Mouse类脑计算机已经实现了多种智能任务。研究者将类脑计算机作为智能中枢,实现抗洪抢险场景下多个机器人的协同工作,涉及到语音识别、目标检测、路径规划等多项智能任务的同时处理,以及机器人间的协同。同时,还用类脑计算机模拟了多个不同脑区,建立了丘脑外侧膝状核的神经网络模型,仿真了不同频率闪动的视觉刺激时该脑区神经元的周期性反应;借鉴海马体神经环路结构和神经机制构建了学习-记忆融合模型,实现音乐、诗词、谜语等的时序记忆功能;实现了脑电信号的稳态视觉诱发电位实时解码,可“意念”打字输入。
潘纲介绍说:“这个类脑计算机的发布,实现了我国类脑计算机从无到有。在国际上,我们的类脑计算机从规模和功耗来说,可以达到与国际上相当的水平。现在我们需要三个机柜,未来的话,我们希望类脑计算机有更小的体积,更好的智能水平 。
这台类脑计算机包含792颗浙江大学研制的达尔文2代类脑芯片,支持1.2亿脉冲神经元、近千亿神经突触,与小鼠大脑神经元数量规模相当,典型运行功耗只需要350-500瓦,同时它也是目前国际上神经元规模最大的类脑计算机。
与此同时,团队还研制了专门面向类脑计算机的操作系统——达尔文类脑操作系统

El superordenador Darwin Mouse concita el interés por su alcance funcional y capacidad de resolver problemas complejos

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