无限模仿人类大脑的计算机Darwin Mouse
类脑计算机DarwinMouse
为什么说它“类脑”,项目研究骨干马德副教授解释道,大脑神经元的工作机理是钾离子钠离子的流入流出导致细胞膜电压变化,从而实现信息传递。类脑计算机芯片的运作原理就类似这种生物的神经元行为,通过脉冲传递信号,这样就能实现高度并行,效率提升。
当然,要实现这么多神经元的高效联动组合,同时把杂乱无章的信息流有序分配到对应的功能脑区,还需要一个管理中枢。为此科研人员专为DarwinMouse研发了类脑操作系统:DarwinOS。
这个“大脑中枢”用以实现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。据悉这款达尔文类脑操作系统的功能任务切换时间达微秒级,可支持亿级类脑硬件资源管理,既可以应用于生活中的智能任务处理,也可以应用于神经科学研究。
DarwinMouse的类神经元芯片
DarwinMouse像大脑一样“思考”让计算机拥有人类大脑的思考能力,是提升其智能水平的重要方向。目前DarwinMouse类脑计算机已经实现了多种智能任务。
比如研究者将类脑计算机作为智能中枢,实现抗洪抢险场景下多个机器人的协同工作。通过演示视频,我们能看到,通过类脑计算机系统,3台机器人分工明确开展抗洪抢险任务:1号通过自带摄像头巡逻,发现险情呼叫3号修理大坝,遇到人体模型呼叫2号救援。
三台机器人抢险来源:中国蓝新闻
整个过程涉及到语音识别、目标检测、路径规划等多项智能任务的同时处理,以及机器人间的协同。
研究人员表示,从表面上看整场任务普通机器人也能实现,但实际上它最大的不同在于三个机器人是在类脑计算机的控制下通过语音开展移动指令,并接受任务分配的,它们通过不同的脑区来操控,功能可随机应变。
除此之外,DarwinMouse还通过模拟多个不同脑区,建立了丘脑外侧膝状核的神经网络模型,仿真不同频率闪动的视觉刺激时该脑区神经元的周期性反应;借鉴海马体神经环路结构和神经机制构建了学习-记忆融合模型,实现音乐、诗词、谜语等的时序记忆功能;甚至还有通过脑电信号的稳态视觉诱发电位实时解码,可“意念”打字输入。
DarwinMouse演示意念打字
最有趣的一项智能任务还是研究人员给DarwinMouse唱一首歌其中的两句,然后它接棒把后续的内容唱出来。这并非靠检索功能实现,而是模拟海马体的记忆-学习功能,实现类人类大脑的运转过程。
目前DarwinMouse距离真正的人脑无论规模还是智能化程度都还很远,可以说它的开发还处于初级阶段。
科研人员的下一阶段目标是将它变的更“聪明”,当然他们的的终极目标是希望类脑计算机达到真正大脑一样的高速工作,以超低功耗提供更强的人工智能,与冯·诺依曼架构并存与互补去解决不同的问题。返回搜狐,查看更多