Новини

Створений мікропроцесор, працює на принципах головного мозку

18 Грудня 2016 15:33

Людський мозок являє собою дивовижний біологічний комп'ютер, здатний функціонувати без використання жодного програмного забезпечення. Група європейських вчених довгий час займалася дослідженнями роботи головного мозку, результатом цих досліджень з'явився працюючий прототип людського мозку втілений у вигляді мікропроцесорного чіпа. Мейєр Карлхайнц (Karlheinz Meier), нейрофизик з Університету Гейдельберга в Німеччині (Heidelberg University), зазначив: «Нам відомо, що мозок володіє дивовижними обчислювальними можливостями. Мікропроцесорні системи, які ми розробляємо, скоро забезпечать переворот в інформаційних технологіях».

Цей революційний проект здійснюється в рамках Європейської програми FACETS (Fast Analog Computing with Emergent Transient States) і об'єднує вчених з п'ятнадцяти наукових інститутів семи різних країн.Вчені займаються дослідженнями в галузях нейрофизики, нейробилогии, і на підставі отриманих даних розробляють нейрокомп'ютер, який буде функціонувати подібно мозку, який і так дуже часто уподібнюють своєрідного комп'ютера, але він відрізняється від звичайних комп'ютерних систем трьома важливими властивостями: він споживаємо дуже малу потужність, продовжує працювати при виході з ладу деяких компонентів і функціонує без жодного програмного забезпечення.

В рамках досліджень вчені проводять знімання інформації з нервових тканин, що з'єднує між собою нейрони і синапси, ця інформація записується в базу даних і підлягає подальшій обробці. В результаті цього розробляються спрощені математичні моделі, які точно описують всі тонкощі складного поведінки. Звичайно, можна реалізувати систему, яка буде симулювати поведінку кожного нейрона окремо, але в нинішній час, така система буде досить складною і її реалізація поки неможлива з-за обмежень, що накладаються апаратними та програмними засобами.

Згадані вище математичні моделі використовуються для розрахунків і побудови нейрокомп'ютера, подражающего людського мозку. Перший працюючий прототип містить у собі мережу з 300 нейронів і півмільйона синапсів в одному мікрочип. Цей мікрочіп є гібридним чіпом, він містить і аналогову електроніку, що реалізує власне нейрони і цифрову електроніку, яка являє собою зв'язки між нейронами, тобто синапси. «Електронні» нейрони настільки малі, що можуть працювати набагато швидше своїх біологічних аналогів. Продуктивність системи в 100 000 разів швидше продуктивності біологічної системи і в 10 мільйонів разів вище, ніж моделювання програмними засобами на самому потужному комп'ютері. Мейєр Карлхайнц заявив з цього приводу: «Моделювання дня життя на новій системі займає менше однієї секунди».

Надалі, на другій стадії проекту FACETS, вчені збираються побудувати мікропроцесор, який буде містити в собі мережу з 200 000 нейронів і 50 мільйонів синапсів. У цьому новому мікропроцесорі вже будуть враховані всі тонкощі побудови подібних систем і він буде включати в себе всі останні досягнення і відкриття в областях неврології, нейрофизики і нейробіології. Вчені вважають, що практичне застосування подібної технології може початися вже в недалекому майбутньому, через п'ять років, цілком ймовірно, почнеться масове виробництво мікропроцесорів, що використовують подібні технології, які в змозі влаштувати революцію в технології обробки інформації.