科学现场:IT世界来了个“年轻人”
2019-03-12 02:05
来源:未知
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  它只有拇指盖大小,皮肤黝黑,躺在浙江大学计算机系一间再普通不过的实验室。

  两个多月前,浙江大学与杭州电子科技大学的研究者把这个小家伙带来。这支研发团队中的大多数都是还没毕业的学生,年龄最小的只有22岁。

  不要小看这群年轻人捣鼓出来的小玩意儿,500万个晶体管藏在它1厘米见方的娇小身躯里,能模拟生物体的2048个神经元、最多400万个神经突触连接。

  “你看到的,其实是一个生物。” 杭州电子科技大学副教授马德说。这是我国第一个支持脉冲神经网络的芯片,一旦信号开始在它的“血管”里流淌,小家伙就能像生物的大脑一样进行思维,并作出反应。

  在正式的“户口簿”上,新来的“年轻人”有个正经的名字,叫“类脑芯片”。年轻的研究者们还给它取了一个昵称“达尔文”。

  “全球最大的显卡制造商用物理学家的名字命名他们的芯片,我们干脆找个生物学家的名字。”团队中最年轻的研究者沈君成笑着说,“就是说我们的芯片也能进化!”

  黄灿灿的金属线从达尔文的身体里长出来。黑色的芯片牢牢地嵌在淡蓝色的电路板上,等待被信号唤醒。

  看上去,它与常见的芯片几乎没有区别,但在被新技术晃得眼花缭乱的IT界,它绝对算得上与众不同。

  比起靠晶体管搭建出强大计算能力的计算机,生物大脑的潜能隐藏在数以亿计的神经元中。它们由错综复杂的神经突触连成网络,神经脉冲在其间游走,传递着痛或痒、高兴或悲伤的信号,并将“运算结果“传回大脑“司令部”。

  “生物的大脑没有单独的存储空间,神经网络中数量巨大的神经突触连接构成了生物体的记忆。”马德解释,类脑芯片体内也有生物体一样的神经元网络,它蕴含的巨大能量,或许能在某一天彻底推翻称霸江湖的“前辈”。

  1946年2月15日,依尼亚克诞生,揭开了现代计算机的时代大幕。它身重27吨,一点看不出炫酷的影子。但它骨子里已经有了和当下电子产品相似的“基因”——CPU加工处理数据,内存负责存储。

  70多年的时间里,这种分工明确的基因几乎成了颠扑不破的真理,被一代代计算机传承下来。称之为冯·诺依曼结构。

  日新月异的技术把CPU打造得越来越强大,运算、处理数据的速度增长了1000倍,内存的性能却迟滞不前。

  “就好像把一个现代化工厂建在深山里,空有强大的生产力,原料输送却跟不上,造成严重的产能过剩。”马德告诉中国青年报记者,“很多人都在想办法突破冯·诺依曼架构的内存墙,类脑芯片是看起来最有前景的。”

  这个“前景”不只需要在尽量小的芯片上集成尽可能多的晶体管,还要把这些晶体管用复杂的方式连接起来。

  以人类为例,我们1.36千克重的大脑里包含了数百亿神经元,两两之间的突触连接,数量成百上千。

  靠现有的芯片制造技术,可不轻松。对于加入研究团队的不少学生来讲,类脑芯片和一系列全新的概念,他们之前并不熟悉,可年轻人的热情还是被迅速点燃。

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