全世界最快的大腦模擬機器：擁有100萬個處理器
科學家前不久剛剛激活了全世界最大的“大腦”：一臺配有100萬個處理器和1200個互連電路板、能夠像人腦一樣執行的超級電腦。科學家於11月2日宣佈，這檯曆時10年打造的電腦是全世界最大的神經形態計算機，即一類模擬神經元放電的計算機。
該計算機名為“脈衝神經網路架構”，簡稱SpiNNaker，位於英國曼徹斯特大學。該專案成員、曼徹斯特大學計算機工程教授史蒂夫·弗爾伯（Steve Furber）指出：“它對傳統計算機的工作方式進行了重新思考。”
但SpiNNaker不僅能像人腦一樣“思考”，還能創造出類似人腦中的神經元模型，並能實時模擬比任何計算機都要多的神經元。
“它的主要任務是支援區域性大腦建模，如皮層模型、或通常表現為啟用（或正在放電的）神經元網路的幾處腦區。”弗爾伯解釋道。
處理器翻倍
自2016年4月以來，SpiNNaker一直在用50萬個核心處理器模擬神經元活動。但該計算機升級後的處理能力翻了一倍。在歐盟人腦計劃（一項試圖構建虛擬人腦的計劃）的幫助下，SpiNNaker將不斷幫助科學家打造細緻入微的大腦模型。但曼徹斯特大學代表在宣告中表示，該計算機如今已能夠同時執行20萬萬億個動作。
雖然其它計算機的處理器數量可能勝過SpiNNaker，但將這些處理器相連的基礎構造則決定了它們之間的天壤之別。在人腦中，1000億個神經元可以同時放電，將訊號傳輸給成千上萬個目標。弗爾伯解釋道，SpiNNaker的基礎架構讓處理器之間得以進行極高水平的溝通，就像真正的人腦神經網路一樣。
“傳統超級計算機的連線機制並不太適合實時大腦建模，”弗爾伯表示，“但我相信，SpiNNaker生物實時建立大型脈衝神經網路模型的能力將遠勝其它計算機。”
物質之上，還有思想
SpiNNaker只有50萬個處理器時，能夠模擬大腦皮層中的8萬個神經元。SpiNNaker還模擬過大腦基底核（即受帕金森綜合徵影響的腦區），體現了其作為腦疾病研究工具的巨大潛力。
SpiNNaker還可以控制一臺名叫SpOmnibot的移動機器人。曼徹斯特大學代表稱，SpOmnibot可藉助該計算機解讀自身視覺感測器收集的資料，並實時決定前進方向。
有了這樣的計算能力和大腦模擬能力，SpiNNaker距離像真正的人腦一樣運作還有多遠呢？弗爾伯稱，就目前而言，百分之百模擬人腦是不可能的。即使是像SpiNNaker這樣先進的機器，內部溝通能力也只有人腦的一小部分。超級計算機要想擁有獨立思考的能力，還有很長的路要走。
“就算有了100萬個處理器，機器的處理規模也只能達到人腦的百分之一，這還是在做了許多簡化的情況下。”
不過弗爾伯補充道，SpiNNaker已經可以模擬小鼠大腦的功能了（只有人腦的1000分之一）。
“如果小鼠的思考規模也只有人類的千分之一，並且只要有合適的構造（這點本身就值得討論）和足夠的神經元就能實現，也許我們用SpiNNaker模型便可達到小鼠的思考水平。”
