Тема:

Мозг человека и животных 15 часов назад

Начал работу крупнейший в мире суперкомпьютер, имитирующий устройство мозга

Сооружение мощнейшего в мире нейроморфного компьютера заняло десять лет.
Фото University of Manchester, School of Computer Science.

Учёные запустили нейроморфный суперкомпьютер с миллионом процессорных ядер. Ожидается, что уникальная машина, запущенная 2 ноября 2018 года, поможет лучше понять процессы в нервной системе человека.

Речь идёт о проекте Spiking Neural Network Architecture (SpiNNaker), что можно перевести как "Аппаратная платформа, имитирующая импульсы в нервной сети". Устройство состоит из миллиона отдельных ядер, каждое из которых содержит сто миллионов транзисторов. Эти чипы соединены в структуру, напоминающую сети нейронов головного мозга.

"Мы по существу создали машину, которая больше похожа на мозг, чем на традиционный компьютер, что очень интересно", – отмечает сотрудник проекта Стив Фёрбер (Steve Furber) из Манчестерского университета.

Ранее этот компьютер испытывался в неполном варианте. И вот теперь инженеры добавили долгожданное миллионное ядро.

 

Эта грандиозная система разрабатывалась в течение 20 лет, и ещё 10 лет ушло на её изготовление. Бюджет проекта составил 15 миллионов фунтов стерлингов (около 1,3 миллиарда рублей на 8 ноября 2018 года).

Но игра стоила свеч. Система способна выполнять более 200 миллионов операций в секунду и моделировать в реальном времени больше нейронов, чем любой другой компьютер на планете.

"Конечной целью проекта всегда было создание миллиона ядер в одном компьютере для приложений, моделирующих мозг в реальном времени, и теперь мы достигли этого. Это фантастика!" – делится переживаниями Фёрбер.

Для сравнения: мозг мыши содержит около ста миллионов нейронов, а человека – порядка ста миллиардов. Таким образом, в руках учёных оказалось подобие десятой части "мыслительного органа" грызуна или сотой доли процента человеческого.

Казалось бы, это немного. Однако, вероятно, нет такой задачи, в решении которой был бы задействован весь мозг сразу. Наш "природный компьютер" состоит из множества специализированных нейронных сетей, и многие из них по числу элементов сравнимы с детищем инженеров.

Так, SpiNNaker даже в своей предыдущей неполной комплектации уже использовался для моделирования базальных ганглий, с поражением которых связано развитие болезни Паркинсона. Применялся он и для имитации работы отдельных нейронных сетей в коре головного мозга, включающих до 80 тысяч нервных клеток.

Кроме того, SpiNNaker использовался и как система искусственного интеллекта. Так, он обеспечивал компьютерным зрением робота SpOmnibot.

В своём полном варианте устройство открывает перед исследователями ещё больше захватывающих возможностей.

"Теперь нейробиологи могут использовать SpiNNaker, чтобы раскрыть некоторые секреты работы человеческого мозга, управляя беспрецедентно крупномасштабным симулятором", – заключает Фёрбер.

Однако не стоит забывать, что компьютерный чип – это всё-таки не нейрон. Мозг млекопитающего состоит из клеток более чем сотни различных типов (многие свойства которых учёным по-прежнему неизвестны). Только будущие исследования покажут, насколько реалистичными окажутся модели, не учитывающие детали строения "кирпичиков" нервной системы.

Напомним, что ранее "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) рассказывали о миниатюрной нейронной модели мозга и о том, как искусственный мозг помог изучить механизм работы психотропных веществ. Писали мы и о трёхмерной карте межнейронных связей млекопитающего.

Сегодня