重磅！我国科学家成功研制全球神经元规模最大的类脑计算机

9月1日消息 据浙江大学官方公布，9 月 1 日，亿级神经元类脑计较机庞大成果消息公布会在杭州召开。浙江大黉舍长吴朝晖院士入席并发言。他表示，人工智能海潮正加速智能加强时代的到来，类脑计较机将成为来日计较的要紧形状和紧张平台，将在借鉴脑功效、高效实现 AI 算法、晋升计较才气等方面发扬紧张的怪异好处。

之江试验室主任、浙江大学党委副布告朱世强表示，两边科研团队来日将基于我国自主产权类脑芯片，研制范围更大的神经元类脑计较机，同时钻研支持其运转与开辟的类脑基础应用体系，并慢慢实现开源与开放，为我国类脑计较新技术的开展进献气力。

即日，浙江大学团结之江试验室配合研制胜利了我国首台基于自主常识产权类脑芯片的类脑计较机（Darwin Mouse）。

中文国外打听到，这台类脑计较机包含 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目范围相配，典范运转功耗只需求 350-500 瓦，同时它也是目前国外上神经元范围非常大的类脑计较机。

与此同时，团队还研制了特地面向类脑计较机的操纵体系——达尔文类脑操纵体系（DarwinOS），实现对类脑计较机硬件资源的有用经管与调剂，支持类脑计较机的运转与使用。

▲类脑计较机，来自浙江大学

目前计较机的开展大多选定以数值计较见长的冯 · 诺依曼架构，也即是以数字加减乘除的方法来进行消息架构。跟着摩尔定理渐渐无效，冯 · 诺依曼架构带来的范围日益明显，存储墙、功耗墙、智能晋升等疑问，让目前计较机开展面对庞大搦战。

全球科学家们将眼光对准到借鉴生物大脑这个非常初的空想，经历借鉴人脑布局与运算机制来开展新的计较技术，以期实现高能效与高智能程度的计较。

生物大脑在与情况互相好处过程中能够天然发生不同的智能举动，包含语音明白、视觉辨认、计划使命、操纵掌握等，而且消耗的能量很低。天然界中，许多神经元远低于 100 万的虫豸就能做到及时指标跟踪、途径计划、导航和停滞物隐匿。

钻研团队负责人、浙江大学计较机科学与技术学院传授潘纲说明说，用硬件及应用借鉴大脑神经网络的布局与运转机制，组织一种斩新的人工智能体系，这种倾覆传统计较架构的新型计较模式，即是类脑计较。其特色在于存算一体、事件驱动、高度并行等。

2015 年和 今年 年浙江大学划分研制胜利达尔文 1 代和达尔文 2 代类脑计较芯片，用芯片去借鉴大脑神经网络的布局与功效机制，在图像、视频、天然语言的含混处理中具备上风。而此次的成果是将 792 颗我国自主产权的达尔文 2 代类脑计较芯片集成在 3 台 1.6 米高的规范服无器机箱中，造成了一台壮大的机架式类脑计较机。

项目钻研主干马德副传授说，大脑神经元的工作机理是钾离子钠离子的流入流出造成细胞膜电压变更，从而相传消息，“能够简单明白为，一个神经元接管输入脉冲，造成细胞体的膜电压抬高，当膜电压到达特定阈值时，会发出一个输出脉冲到轴突，并经历突触相传到后续神经元从而改变其膜电压，实现消息的相传。”

这里很紧张的一点是异步运转，也即是灯号来的时分启动，没有灯号就不运转。类脑芯片的工作道理就相似于生物的神经元举动，经历脉冲相传灯号，如许就能实现高度并行，服从晋升。

每颗芯片上有 15 万个神经元，每 4 颗芯片做成一块板子，几何块板子再连接起来成为一个模块。这台类脑计较机即是如许像搭积木同样搭起来。

这款达尔文类脑操纵体系（DarwinOS）面向冯 · 诺依曼架构与神经拟态架构的夹杂计较架构，实现了对异构计较资源的同一调剂和经管，为大范围脉冲神经网络计较使命提供运转和服无平台。据说明，目前达尔文类脑操纵体系的功效使命切换时间达微秒级，可支持亿级类脑硬件资源经管。”

由此，类脑计较机钻研的代价真正得以实现——既能够使用于生活中的智能使命处理，也能够使用于神经科学钻研，为神经科学家提供更快更大范围的仿真对象，提供探索大脑工作机理的新试验手法。

目前，浙江大学与之江试验室的科研职员基于 Darwin Mouse 类脑计较机曾经实现了多种智能使命。钻研者将类脑计较机作为智能中枢，实现抗洪抢险场景下多个机械人的协同工作，波及到语音辨认、指标检验、途径计划等多项智能使命的同时处理，以及机械人世的协同。同时，还用类脑计较机借鉴了多个不同脑区，确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馈；学习海马体神经环路布局和神经机制构建了学习 - 影象配备模型，实现音乐、诗词、谜语等的时序影象功效；实现了脑电灯号的稳态视觉诱发电位及时解码，可 “意念”打字输入。

目前，类脑计较钻研还处于低级阶段，Darwin Mouse 类脑计较机，无论从范围或是智能化程度上都与真确人类大脑另有很大的差距，但其好处在于能够为这种技术途径提供一个紧张的现实样例，为钻研职员提供一个对象宁静台，考证类脑算法，以更强的鲁棒性、及时性和智能化去办理现实的使命。