頭脳のニューラルネットワークをまねる建物のコンピュータの進歩

頭脳のニューラルネットワークをまねるために構築されるコンピュータは現在神経シグナリング研究に使用する最もよい頭脳シミュレーションのスーパーコンピュータのソフトウェアのそれに同じような結果を見つけます新しい調査を神経科学のオープンアクセスジャーナルフロンティアで出版されて生みます。 、速度におよびエネルギー効率正確さのためにテストされて、 SpiNNaker と指名されるこの特注のコンピュータは慣習的なスーパーコンピュータの速度およびパワー消費量問題を克服する潜在性があります。 目標は癲癇およびアルツハイマー病のような学習および無秩序が含まれる頭脳の神経の処理の私達の知識を進めることです。

「SpiNNaker は皮質の詳しい生物的モデルをサポートできます--およびプロセス情報が感覚から受け取る頭脳の外の層--渡すことは同等のスーパーコンピュータのソフトウエアシミュレーションにそれらに非常に類似した起因します」、 Jülich の研究所で先生、この調査の主執筆者および理論的な神経解剖学のグループのリーダー、ドイツを言います Sacha van Albada。 「すぐにそして低い電力の消費で大規模で詳しいニューラルネットワークを実行する機能ロボット工学の研究を進め、促進します学習および頭脳の無秩序の調査を」。は

人間の脳は非常に複雑で、 1000億相互接続された脳細胞から成り立ちます。 私達は個々のニューロンおよび構成部がどのように動作し、互いにおよび頭脳の領域が知覚、処置および認知のために使用される大規模で通信するか理解します。 ただし、私達は筋肉動きに回転思考のような動作に神経作用の変換についてのより少しを、知っています。

スーパーコンピュータのソフトウェアはニューロン間のシグナルの交換の模倣によって助けました、最も速いスーパーコンピュータの最もよいソフトウェアの実行は今までに人間の脳の 1% しか模倣なできます。

「全頭脳ネットワークを効率的に調査するためにコンピュータ・アーキテクチャが最も適するそれは現在明白でないです。 ヨーロッパの人間の脳のプロジェクトおよび Jülich の研究所はこの非常に複雑な問題のための最もよい作戦を識別するために大規模な調査を行いました。 今日のスーパーコンピュータは時間を取り、リアルタイム幾日によってが現在届かない」。学習のようなプロセスでリアルタイムの 1秒を模倣するように数分がそう調査します要求します、 教授を説明します Markus Diesmann、共著者、 Jülich の研究所の計算およびシステムズ神経科学部のヘッド。

彼は続けます、 「頭脳のエネルギー消費と今日のスーパーコンピュータ間に巨大なギャップがあります。 計算する Neuromorphic は (頭脳風の) 私達が近い私達がどのように電子工学を使用して頭脳のエネルギー効率に」。得てもいいか調査することを可能にします

過去の 15 年にわたって成長し、人間の脳の構造そして機能に基づいて、 SpiNNaker -- 人間の脳のプロジェクトの Neuromorphic の計算のプラットホームの部品 -- 自身のソフトウェアによって制御される簡単な計算の要素の五十万で構成される特注のコンピュータはあります。 研究者はネストのそれと SpiNNaker の正確さ、速度およびエネルギー効率を比較しました--頭脳ニューロンシグナリング研究のために現在使用中の専門家のスーパーコンピュータのソフトウェア。

「ネストおよび SpiNNaker のシミュレーション実行非常に同じような結果を示しました」、はスティーブ Furber を報告します共著者そして、イギリスマンチェスター大学のコンピューター工学の教授。 「これは皮質の非常に詳しいシミュレーションが SpiNNaker で動作した時、または最初にありますあらゆる neuromorphic プラットホームに。 SpiNNaker は合計の 500,000 台の小さいプロセッサに織込んでいる 600 のサーキット・ボードから成り立ちます。 この調査で記述されているシミュレーションはちょうど 6 つのボードを使用しました--機械の総機能の 1%。 私達の研究からの調査結果は改良しますシングル・ボードにこれを減らすためにソフトウェアを」。

ヴァン Albada はこれらの neuromorphic 計算機システムとのますます大きくなる実時間シミュレーションを SpiNNaker のための彼女の未来の抱負を、 「私達望みます共有します。 人間の脳のプロジェクトでは、私達は」。ロボティック制御のためにそれらを使用するために望む neuroroboticists を既に使用します

ソース: http://www.frontiersin.org/

Advertisement