要讓機器像人類一樣擁有“智慧”，一個聰明的“大腦”必不可少。日前，由浙江大學牽頭研發完成的脈沖神經網絡類腦芯片“達爾文2”在杭州發布，杭州電子科技大學與華為中央研究院分別參與了芯片研制與算法和應用場景研究工作，該芯片為機器裝上“人腦”提供更多可能。
人的大腦布滿神經元，它們彼此通過神經突觸相連，傳遞脈沖信號，幫助人類完成思考與表達、傳遞喜悅與悲傷。
類腦芯片的架構就像人的大腦，為神經突觸傳遞結構。小小的芯片上布局著眾多的處理器和通訊系統，起著“神經元”與“神經突觸”的作用，以神經脈沖形式進行信息傳遞與處理。
“傳統的人工智能芯片只能通過海量數據進行精確計算后才能出成果，比較耗能。相對而言，類腦芯片功耗更低、可擴展性更強，很有可能是下一代計算技術及下一代人工智能發展的重要突破方向。” 研究團隊骨干浙江大學計算機科學與技術學院、教育部腦與腦機融合前沿科學中心馬德副教授說。
在浙江大學計算機學院CCNT（Advanced Computing and System Laboratory）實驗室里，記者見到了新鮮出爐的“達爾文2”。 這款比指甲蓋略大的正方體芯片采用55納米工藝制成，看起來與常見的芯片幾乎沒有區別，但芯片內部卻大有學問。
早在2015年，該團隊就研發出了類腦芯片“達爾文1”，能模擬生物體的2048個神經元、最多400萬個神經突觸連接。“‘達爾文2’每個單片芯片神經元數目達到15萬，神經突觸超過1千萬，通過連接擴展，還可以構建百萬級甚至千萬級神經元類腦計算系統。”芯片團隊成員浙江大學微電子學院朱曉雷博士說。
除了芯片外，團隊還開發了達爾文微內核操作系統，并提供類腦開發環境，推動芯片走向應用領域。
在應用層面，“達爾文2”主要面向智慧物聯網應用。記者了解到，華為中央研究院結合芯片架構的特點，設計了高效的面向語音識別應用的脈沖神經網絡算法，實現了實時語音控制的業務演示，并與浙江大學開展視頻業務應用場景的合作研究。除此之外，團隊也自主完成手勢識別、圖像識別、腦電識別等多個應用開發，功耗比傳統計算芯片低2個數量級以上。
在實驗室里，研究人員擺擺手臂，窗簾就能自動關上；通過大腦“冥想”，可以控制音響的聲音大小；通過語音發號施令，游戲坦克便能自由進退……這些都是“達爾文2”這個“神奇大腦”的功勞。
研究人員表示，類腦芯片達爾文2的研發，獲得了國家自然科學基金、浙江大學雙腦計劃等多項科研項目資金的支持。目前，浙江大學已聯合之江實驗室等單位，啟動下一代達爾文類腦芯片的研發。
（來源：浙江在線網站）
來源：浙江省科技廳
|
