以假乱真的硅神经元，能复制人脑吗？( 三 ) _小知识

-JeremyUNISEM欧洲有限公司-

构建模块：每个SpiNNaker芯片与存储器封装在一路（左上角），然后拼接当作较大的设备，如右上角的48节点板。多个板子可以毗连在一路，形当作更大的SpiNNaker系统（上图）。
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曼彻斯特大学，史蒂夫·弗伯（Steve Furber）和同事们
但这些数字芯片在表现脑架构的体例上连结了其神经形态状况。在这些数字神经形态芯片中，锋电位以信息包的形式呈现，而不是现实的电压转变脉冲。戴维斯说道：“这与我们传统上在计较机里设计的所有工具都有很大的分歧。 ”
不管锋电位的外形若何，系统只有在输入达到必然阈值时才会转发信息，这使神经形态芯片得以间断地少量耗损电力，而非不间断地大量耗损。这近似于脑的神经元在任何时辰城市进行交流，而不是服从计时员的号令。另一方面，传统芯片大多是线性的，在严酷的内部时钟节制下，在存储数据的存储硬件和计较数据的处置器之间穿梭往返传递数据。
当莫达在设计IBM的神经形态芯片（名为“真海说神聊”[TrueNorth]）时，他起首阐发了猕猴和人脑中的长距离布线图，该图映射了分歧脑区之间的毗连体例[2] 。他说道：“它真正起头告诉我们长距离毗连、短距离毗连，以及关于神经元和突触的动力学性质。 ”到2011年，莫达缔造了一个包含256个硅神经元的芯片，与蠕虫秀丽隐杆线虫（C.elegans）的脑规模不异。操纵最新的芯片制造手艺，莫达将神经元包装得加倍慎密，以缩小芯片的体积，并将这些芯片中的4096个芯片平铺在一路，最终在2014年发布了真海说神聊，它包含100万个合当作神经元，这与蜜蜂脑的规模差不多，并且功耗比传统芯片低几百倍[3] 。

-Matt Chinworth-
真海说神聊等神经形态芯片的人工神经元之间具有很是高的毗连性，近似于在哺乳动物脑中看到的环境。大规模并行的人脑的850亿个神经元经由过程大约1万亿个突触高度互联。
真海说神聊要简单得多，此中有2.56亿个 “突触”，毗连其100万个神经元。经由过程将多个真海说神聊芯片拼接在一路，莫达缔造了两个更大的系统：一个仿真了1600万个神经元和40亿个突触，另一个有6400万个神经元和160亿个突触。今朝很多机构的200多名研究人员可以免费利用真海说神聊。
除了神经形态芯片的高度互联和发放脉冲这两大特征外，它们还复制了生物神经系统的另一个特征：与传统计较机芯片分歧，传统计较机芯片将处置器和存储器放在分歧的处所，而神经形态芯片往往有良多细小的处置器，每个处置器都有少量的当地内存。这种设置装备摆设近似于人脑的组织，神经元同时负责数据存储和处置。研究人员认为，神经形态架构的这一要素可以让用这些芯片构建的模子更好地复制人类的进修和记忆。
进修能力是英特尔洛以希（Loihi）芯片*存眷的一个重点，该芯片于2017年9月初次发布，并在2018年1月与研究人员分享据[4] 。洛以希芯片旨在仿真约13万个神经元和1.3亿个突触，这种芯片连系了锋电位时候依靠性可塑性（STDP）的模子，STDP是脑中由突触前和突触后锋电位的相对按时介导突触强度的一种机制。一个神经元若是在第二个神经元发放之前发放，就会增强它与第二个神经元之间的毗连，而若是发放挨次相反，毗连强度就会削弱。这些突触强度的转变被认为在人脑的进修和记忆中起着主要感化。

以假乱真的硅神经元，能复制人脑吗？( 三 )

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