神经元规模最大类脑计算机问世与小鼠大脑神经元数量相当

神经元规模最大类脑计算机问世1.2亿个脉冲神经元与小鼠大脑神经元数量相当

接收到语音指令后,经过训练的3台机器人分别担任了巡逻、救援、工程检修“特种兵”,模拟合作开展抗洪救险任务。在类脑计算机的控制下,机器人可根据指令切换兵种……在之江实验室,研究人员进行了亿级神经元类脑计算机的应用演示。

潘纲指着3台1.6米高、并排而立的标准服务器机箱告诉记者,别看现在这个亿级神经元类脑计算机是个“大块头”,随着达尔文芯片及其他硬件的不断迭代升级,未来类脑计算机体积还将缩小。“与硬件上的更新相比,如何让类脑计算机更聪明是我们下一步研究重点。”

与传统计算机不同的是,生物大脑在与环境相互作用过程中能够自然产生不同的智能行为,包括语音理解、视觉识别、决策任务、操作控制等,且能耗低。自然界中,很多神经元远低于100万的昆虫就能做到实时目标跟踪、路径规划、导航和障碍物躲避。

潘纲直言,这种计算模式制约了以大数据为代表的计算性能提升。同时,数据驱动的智能算法、训练需要海量样本与密集计算,但举一反三、自我学习等高级能力比较差,“现在的机器智能离人的智能差得还很远”。

虽已出伏,8月底的“秋老虎”依然凶猛。午后的大凉山,烈日炙烤着山川大地。在成昆铁路扩能改造工程(以下简称新成昆铁路)小相岭隧道建设工地上,中国中铁隧道局集团的建设者们汗如雨下。

在施工项目部,“90后”调度主任郑冬冬抹着汗说:“我爷爷当年修过老成昆铁路,现在的条件比他们那时好太多了,一代代接力,这点苦不算苦!”在实施项目期间,郑冬冬的孩子出生了,取名“成成”,纪念着这一代年轻人在建设新成昆铁路的奋斗。

谈及类脑计算机的更多场景应用,潘纲表示,要让亿级神经元类脑计算机研究的价值真正实现,除了生活中的智能任务处理,还应优先应用于神经科学研究,为神经科学家提供更快更大规模的仿真工具,提供探索大脑工作机理的新实验手段。

在打造北部湾国际门户港方面,广西将提升北部湾港深水航道通过能力。力争开工建设防城港30万吨级进港航道工程、北海港铁山港区30万吨进港航道等项目。推进沿海港口型物流枢纽、联运物流中心和内陆各市国际铁路港物流基础设施建设。

洞内响着机器低沉的嗡嗡声,在顶端作业的掌子面,气温达到30摄氏度左右,闷热异常,施工队长任波额头汗珠不停滚落,身上衣服早已湿透。“我们分5个作业面对正洞分头掘进,每天可掘进约15米。”任波说。隧道内有十余个喷头不断喷洒着水雾,粉尘比过去大幅减少。

亿级神经元类脑计算机研究团队负责人、浙江大学计算机科学与技术学院教授潘纲说,早期计算机的发展选择了以数值计算见长的冯·诺依曼架构。然而由于冯·诺依曼架构中数据储存和计算的分离,产生了存储墙问题。“这就好比信息存储在甲地,要计算的时候就把信息搬到乙地去,计算好了再搬回甲地去。但搬运的速度要远远低于计算的速度,反而让搬运本身成为关键瓶颈。”

困难众多,除了高温,还有暗河。隧道中一条暗河每天涌出约30万立方米的水,累积涌水总量已相当于七八个西湖。建设者们通过增设止水墙,将涌水通过横洞排至自然河道;项目还通过自主研发,提升改进工艺、装备,取得多项实用新型专利,攻克了诸多难题。

与此同时,广西还将推进空港出海通道建设。重点加快南宁机场改扩建工程建设,建成北海机场站坪扩建等项目,推动防城港机场等项目前期工作。

沿着入口斜井,路面向小相岭山腹不断下降。尽管正洞海拔约1800米,气温也并未下降多少。

梅西并不喜欢这个决定,因为苏亚雷斯是他最好的朋友,科曼表示:“我理解这很令人失望,但苏亚雷斯离开我们时,他来到了更衣室和所有的技术人员说再见,如果他责怪我们,那他不会这样做,我认为我们采取了公开、公正的态度。”

9月1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,其包含792颗浙江大学研制的达尔文2代类脑芯片,支持1.2亿个脉冲神经元、720亿个神经突触,与小鼠大脑神经元数量规模相当,典型运行功耗只需350—500瓦,是目前国际上神经元规模最大的类脑计算机。

在推进陆海联动通道建设方面,广西计划总投资约4414亿元,到2022年,重点实施29个向海陆路通道基础设施重大项目,尤其是打通“最后一公里”。届时,广西将建成铁山港至石头埠铁路支线、广西沿海铁路钦港支线扩能改造等项目,建设防城港至东兴铁路、龙胜至峒中口岸高速公路、钦州至北海高速公路改扩建工程等项目,推动向海通道瓶颈有效突破。

延续“最初的梦想” 新型计算模式颠覆传统

比如,由于目前市面上的传感器输入的信号还是以数字为主,在应用到Darwin Mouse类脑计算机上,要加一个编码层,将信号转换为脉冲式的,而在这个过程中,信息有丢失和损伤,会在一定程度上降低计算机的功效。这一问题有待科研人员尽快解决。

潘纲表示,希望随着神经科学的发展和类脑计算机的系统软件、工具链及算法的成熟,有朝一日能够让类脑计算机像冯·诺依曼架构计算机一样通用化,真正像大脑一样高效工作,与冯·诺依曼架构并存与互补去解决不同的问题。

截至目前,小相岭隧道项目已完成掘进正线12.2公里,辅助坑道21.4公里,共计33.6公里,占总长度的68.3%。

新成昆铁路与老成昆铁路的走向大致平行,而又截弯取直,隧道就是“拉直”线路的主要方式。小相岭是第四纪古冰川密集的区域,小相岭隧道全长21.775公里,是新成昆铁路最长的隧道。

“和计算机相比,人脑功耗相当于一个节能灯。类脑计算即采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。”项目研究骨干马德副教授说,类脑芯片的工作原理就类似于生物的神经元行为,通过脉冲传递信号,这样就能实现高度并行,效率提升。

像“脑”一样思考 提供探索神经科学的新工具

科曼补充说:“很明显,我们必须做出改变,俱乐部是这样认为的,我也是。不管是在比赛方式还是球队阵容方面都要改变。法蒂和佩德里等年轻球员都很有潜力,苏亚雷斯是我认为应该要减少出场时间的球员之一。”

每颗芯片上有15万个神经元,每4颗芯片做成一块板子,若干块板子再连接起来成为一个模块……为让这么多神经元实现高效的联动组合,同时将杂乱无章的信息流有序分配到对应的功能脑区,研究团队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),实现了功能任务切换时间微秒级,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。

为推动江海联通通道建设,广西将加快重点航道和通航设施建设,联通西江航运干线与北部湾港口,形成通江达海的新通道。重点加快推进西部陆海新通道(平陆)运河前期工作;推进内河“一干七支”航道建设。

如今计算机应用普遍,但很少有人知道,科学家们最初是想通过机器模拟出一个人类大脑。

该项目部总工程师杨海航介绍,目前二号斜井正洞及平导主要面对灰岩、白云质灰岩,岩溶特别发育,围岩突变频繁;隧道穿越多个断层,埋深超过1000米,地应力高,极易产生岩爆。高温下,尤其需要建设者们克服情绪上的烦躁,耐心按计划掘进。

李航航不远处是施工便道。为紧抓项目进度,工人们每天顶着烈日来回养护,安全帽下的汗水汇成股,顺着脖子钻进衣领,留下一道道白色的印记。

顶着似火骄阳,施工项目的测量负责人李航航在路基上测量放样,过往工人和他开玩笑:“小李,看你这肤色,估计回家老婆娃儿都认不得你哟。”

根据广西官方印发的《广西加快发展向海经济推动海洋强区建设三年行动计划(2020—2022年)》,到2022年,当地交通运输总量年均将增长8%,沿海港口货物吞吐量突破4亿吨,年均增速达15%以上;力争集装箱吞吐量达到700万标箱,年均增速达20%以上;海铁联运集装箱运输量力争突破35万标箱。(完)

李航航记得,自己初到大凉山时,可领教够了大凉山太阳的威力:先是被晒得火辣辣地痛,紧接着一块接一块脱皮。工程干了4年多,皮肤早已又黑又亮,抵御高温日晒的功夫也练到了家。

借鉴海马体神经环路结构和神经机制,构建学习—记忆融合模型,实现音乐、诗词、谜语等的时序记忆功能;模拟不同脑区建立神经模型,为科学研究提供更快更大规模的仿真工具;实现“意念打字”,对脑电信号进行实时解码……目前,这个亿级神经元类脑计算机已经实现了多种智能任务。

广西交通运输厅相关负责人介绍,下一步,广西将增开北部湾港至东南亚、东北亚地区及东盟国家的直达航线,开辟北部湾港至欧美、非洲等地区新的远洋航线,稳固优化北部湾港至香港“天天班”,加增开行至新加坡班轮,常态化开行与重庆、四川、云南、贵州、甘肃等省(市)班列。重点建设南宁区域性国际航空物流枢纽和国际铁路联运物流枢纽,加快建设南宁、防城港、钦州、崇左等市物流核心节点,提升向海交通运输业综合物流水平。