百萬處理器組超級計算機系統(tǒng) 模擬十億腦細胞活動

早期計算機技術(shù)的一位開拓者現(xiàn)在正在領(lǐng)頭努力創(chuàng)造有史以來最好的大腦模擬裝置，他把一百萬個單獨的處理器連接到一起并且拋棄了計算機所遵循的一些基本原則。模擬大腦是一種非常困難的任務(wù)，數(shù)十億的神經(jīng)細胞形成數(shù)萬億的連接而且每秒發(fā)送千的五次方次信號。即使是地球上最快的超級計算機也無法做到那種程度。史蒂夫 -菲布爾了解這種情況，他是ARM處理器的發(fā)明人之一，ARM為今天世界上幾乎所有的移動手機提供能源，而且他清楚地認(rèn)識到了現(xiàn)代芯片的優(yōu)缺點。

模擬大腦是一種非常困難的任務(wù)，數(shù)十億的神經(jīng)細胞形成數(shù)萬億的連接而且每秒發(fā)送千的五次方次信號

ARM創(chuàng)始人之一史蒂夫-菲布爾正在打造有史以來最好的大腦模擬裝置，大約能模擬十億大腦神經(jīng)細胞

一百萬個單獨的處理器連接到一起組成了超級大腦模擬系統(tǒng)

因此了解到即使是像IBM的深藍計算機也無法正確的模擬哪怕只是大腦的一部分，菲布爾決定改變研究的方向。他和他的團隊正在建造的裝置被稱作脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)或者SpiNNaker，而且一旦制作完成它將成為有史以來創(chuàng)造的最接近大腦的模擬系統(tǒng)。

當(dāng)2013年SpiNNaker完成的時候，它將擁有1200個線路板；每個線路板上都擁有48個低功率ARM9處理器；每個處理器都有18個芯片；每個芯片都將模擬數(shù)十個神經(jīng)細胞。菲布爾估計這個系統(tǒng)應(yīng)該能夠模擬十億個神經(jīng)細胞，而且比之前的嘗試多少更像人類大腦。

幾乎每一臺計算機都是由一個中央計時器進行控制，中央計時器同步控制全部的晶體三極管、門電路和組成一臺現(xiàn)代計算機的所有其它微觀特征。但是大腦沒有這樣的中央計時器，而SpiNNaker系統(tǒng)也沒有這樣的配置。

這就意味著信號接收和發(fā)送的時候沒有經(jīng)過任何的同步處理，不會相互妨礙，也不會因為無數(shù)的微小隨機變化而改變信號輸出。聽起來有點混亂，對于精確數(shù)字運算的事物來說它卻是很混亂。但是對于“模糊”運算來說，比如說當(dāng)你扔出球的時候什么時候松開手或者用什么詞語作為一個句子的結(jié)尾，它就很好。畢竟你的大腦做所有的那些事情的時候不會計算到小數(shù)點后十位數(shù)。

換句話說，SpiNNaker不僅僅是對大腦的一種模擬，而且可以用這種方法在飛行模擬器中進行模擬飛行。事實上它的工作方式與大腦相同，或者至少比現(xiàn)存的計算機更加接近。菲布爾相信這項研究不僅會推斷大腦科學(xué)研究的進步，而且或許也可以改善計算機處理大型問題或者許多小問題的方式。在《IEEE Spectrum》雜志上的對于之前和現(xiàn)在系統(tǒng)的描述講述了更多的細節(jié)和歷史。

第一塊線路板的測試開始于2011年5月，而且他們預(yù)計將在2013年年底完成這一設(shè)計。SpiNNaker項目獲得了英國工程和物理科學(xué)組織的500萬英鎊（大約800萬美元）撥款而得以進行，而且大量的大學(xué)和產(chǎn)業(yè)合作者參與到其中。你可以在SpiNNaker項目的主頁跟蹤它的進程。

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