世界第一台!仿人脑超级计算机“深南”即将上线:打破摩尔定律,能耗降低几个数量级

澳大利亚和德国高校的科研人员合作,开宣布全球首台仿人脑规划超算,能执行每秒 228 万亿次突触操作,未来将为人工智能运用供给人脑规划的核算能力!

人脑作为地球上最为高效的核算设备,能够仅仅用 20w 的功率,1.3 公斤的质量,就能完结每秒 100 万亿次的运算量。

而现在人类最大的超级核算机 Hewlett Packard Enterprise Frontier,也能以完结和人脑核算量类似的核算,可是占地 680 平米,运转功率到达 2270 万瓦。

这两个数字之间的巨大能耗差异,凸显出了人脑作为核算设备构架上的先进性。而最近,澳大利亚的科学家宣布,他们开发了一台彻底仿照人脑的超级核算机 ——DeepSouth,将在下一年 4 月份上线。

这将是世界上第一台能够在人脑规划仿照神经元(数十亿)和突触(数万亿)网络的超级核算机,能够仿照每秒 228 万亿次突触操作。

世界第一台!仿人脑超级计算机“深南”即将上线:打破摩尔定律,能耗降低几个数量级

西悉尼大学的 ICNS 团队与来自悉尼大学、墨尔本大学和德国亚琛大学的神经形状范畴的合作伙伴合作开发了这台超算。

这台超级核算机被命名为 DeepSouth,是为了向 IBM 的 TrueNorth 系统和 Deep Blue 问候。

西悉尼大学 ICNS 主任 André van Schaik 教授称:

因为咱们无法大规划仿照类脑网络,咱们对大脑怎么运用神经元进行核算的了解的进展遭到阻碍。运用图形处理单元 (GPU) 和多核中央处理单元 (CPU) 在标准核算机上仿照脉冲神经网络(Spiking Neural Networks)速度太慢且耗电。咱们的系统将改动这一点。

这个渠道将增进咱们对大脑的了解,并在传感、生物医学、机器人、太空和大规划人工智能运用等不同范畴开发大脑规划的核算运用。

根据 ICNS 的说法,这个超算首要的收益在这几个当地:

-极低功率完结超快速、大规划并行处理:大脑能够以 20 瓦的功率处理相当于每秒 10^18 次的运算。

DeepSouth 运用仿照大脑作业方法的神经形状工程,能够快速处理很多数据,运用的电量少得多,一起比其他超级核算机小得多。

-可扩展性:系统答应增加更多硬件来创立更大的系统,或者缩小规划以实现更小的便携式或更经济高效的运用程序。

-可重新装备:运用现场可编程门阵列 (Leveraging Field Programmable Gate Arrays,FPGA) 促进硬件重新编程,然后能够增加新的神经元模型、衔接方案和学习规则,然后战胜运用定制规划硬件的其他神经形状核算系统中呈现的限制。

DeepSouth 将经过前端进行长途拜访,该前端答应运用流行的编程言语 Python 描述神经模型和规划神经网络。前端的开发使研究人员无需具体了解硬件装备即可运用该渠道。

-商业可用性:运用商用硬件可确保硬件的继续改善,独立于规划超级核算机的团队,战胜运用定制规划硬件的其他神经形状核算系统中呈现的限制。

定制芯片需求很多时间来规划和制作,每个芯片的成本高达数千万美元。运用商业现成的可装备硬件意味着该原型能够很简略在世界各地的数据中心复制。

-人工智能:经过仿照大脑,将能够创立比当前模型更有用的方法来执行人工智能流程。

晶体管的极限

而要了解这个「仿真人脑」和现在通用核算机的差别,仍是要从现代核算机的构架入手。

1945 年 6 月 30 日,数学家和物理学家约翰・冯・诺依曼描述了一种新机器的规划 —— 电子离散变量自动核算机 (Edvac)。这有用地定义了咱们所知的现代电子核算机。

世界第一台!仿人脑超级计算机“深南”即将上线:打破摩尔定律,能耗降低几个数量级

智能手机、笔记本电脑以及世界上最强壮的超级核算机都一向沿用冯・诺依曼在大约 80 年前引入的相同根本结构。它们都具有不同的处理和内存单元,其间数据和指令存储在内存中并由处理器核算。

几十年来,微芯片上的晶体管数量大约每两年增加一倍,这一现象被称为摩尔定律。这使咱们能够具有更小、更廉价的核算机。

然而,晶体管尺寸现在已挨近原子尺度。在如此微小的尺寸下,核算过程中产生过多的热量是一个很严重的问题。

这种被称为量子地道效应的现象,会搅扰晶体管的功用。这使得摩尔定律代表的晶体管小型化之路越来越难以走下去。

世界第一台!仿人脑超级计算机“深南”即将上线:打破摩尔定律,能耗降低几个数量级

为了战胜这个问题,科学家们正在探究新的核算方法,从都隐藏在头脑中的强壮核算机 —— 人脑开始。

大脑并不依照约翰・冯・诺依曼的核算机模型作业。

它没有独自的核算和存储区域。

相反,它们的作业原理是衔接数十亿个以电脉冲形式传递信息的神经细胞。信息能够经过称为突触的衔接点从一个神经元传递到下一个神经元。

大脑中神经元和突触的组织是灵敏的、可扩展的和高效的。

因而,与核算机不同的是,在大脑中,记忆和核算是由相同的神经元和突触操控的。自 20 世纪 80 年代末以来,科学家们一向在研究这个模型,目的将其导入核算中。

仿照生命

神经形状核算机基于简略的根本处理器(其作用类似于大脑的神经元和突触)的杂乱网络。这样规划最首要长处是机器本质上是并行的。

这意味着,与神经元和突触一样,核算机中的简直一切处理器都能够一起运转,串联通讯。

此外,因为单个神经元和突触执行的核算与传统核算机比较十分简略,因而能耗要小几个数量级。

世界第一台!仿人脑超级计算机“深南”即将上线:打破摩尔定律,能耗降低几个数量级

尽管神经元有时被认为是处理单元,突触被认为是记忆单元,但它们有助于处理和存储。换句话说,数据现已位于核算需求的当地,没有分别用处理器和存储器分隔。

这总体上加快了大脑的核算速度,因为内存和处理器之间没有别离,这在经典(冯・诺依曼)机器中会导致速度减慢。但它也避免了执行从主存储器组件拜访数据的特定任务的需求,就像传统核算系统中产生的那样,并且耗费很多的能量。

这些原则是 DeepSouth 的首要创意。

但这不是目前仅有活跃的神经形状系统。值得一提的是由欧盟倡议赞助的人脑项目(HBP)。HBP 于 2013 年至 2023 年运转,并催生了 BrainScaleS,这是一台位于德国海德堡的机器,用于仿照神经元和突触的作业方法。

因为神经形状核算机被规划用来仿照实在的大脑,因而它们可能是一个转折点的开始。它们供给可继续且经济实惠的核算能力,并答应研究人员评价神经系统模型,是一系列运用的抱负渠道。

它们有潜力促进人类对大脑的了解,并为人工智能供给新的方法。

发布者:admin,转转请注明出处:https://www.bbhongyi.com/8638.html

(0)
上一篇 2023年 12月 20日 下午1:49
下一篇 2024年 1月 2日 下午2:58

相关推荐

  • 男女三亚相亲遇疫情同居13天 两人已在12月26日登记结婚

    本年8月,本年35岁的聂女士和李先生在三亚相亲由于疫情被逼同居13天一度引发关注。12月28日,北京青年报记者从当事人聂女士处获悉,4个月后,聂女士和李先生两人已在12月26日登记成婚。聂女士晒出成婚证,网友们也纷繁送上了祝愿。 聂女士说,领证当天,他俩现已感染过新冠,之前发过烧,没洗头没洗澡就去了,“感觉好搞笑,但好高兴。”她坦言,正是同居那段时刻的真实共…

    2022年 12月 29日
    1.2K0
  • 网上流传浪姐一公淘汰名单,凯丽、王佳宇、唐伯虎、陈冰、谢欣则

    近来,网上传出《乘风2023》第一次和第2次公演的筛选名单,其中一公筛选陈冰、王佳宇、唐伯虎、许靖韵、凯丽。 二公则筛选汪小敏、赵丽娜、李彩桦、吴倩,对于这份名单,不少网友表示不理解,引起网友热议。 网上让说徐怀钰、谢娜、美依礼芽筛选度还挺高,徐怀钰划水严峻筛选接下来有或许,但谢娜、美依礼芽筛选绝对不会筛选,还一定能到决赛。 人气最高的两位,一公的时分两位粉…

    2023年 5月 14日
    1.3K0
  • 看完外媒的充电头,我开始为他们感到窒息

    今日计划跟我们聊一个很重要,可是我们又常常忽视掉的数码 3C 配件,这玩意儿叫做充电头。 工作是这么回事儿,上一年我们参与上海 MWC 展会的时分,发现只需要通过充电头就能分辩这是我国的媒体教师仍是从外国来的。。。 比方这张十分直观的图,中间那两个虎头蛇尾,有一个甚至大的跟板砖相同的充电头,大概率便是日韩媒体教师在用。 而两头“花里胡哨”的 Pandaer …

    2024年 5月 21日
    7.1K0
  • 沙尘天气频发的背后:沙尘从哪里来? 植树造林的防沙效果怎么样?

    2023年4月13日,北京遭遇沙尘天气,一名戴着口罩的妇女走在中央商务区办公楼附近的天桥上。视觉中国 图 自4月9日开始,又一轮沙尘天气侵袭中国北方,全国陆续有15个省区市受到沙尘影响,最南可波及江淮一带。这是今年以来第8次沙尘天气过程,局部地区可达到沙尘暴、强沙尘暴级别。 北京市气象台4月10日20时00分升级发布沙尘暴黄色预警信号:受上游沙尘输送影响,预…

    2023年 4月 14日
    1.2K0
  • 近九成受访青年看好汉语热在全球持续升温

    汉语影响力在哪儿会添加?受访青年首选东亚,其次是欧洲 中青报·中青网记者 孙山 王品芝 实习生 孙丽萍 侯中杨   外国人汉语说得越来越溜、许多文艺作品出圈海外、我国古典文明遭到更多外国人的重视……这几年,汉语的影响力正在不断扩展。我国青年报社社会查询中心近来联合问卷网(wenjuan.com),对2002名青年进行的一项查询显示,86.7%的受访青年看好汉…

    2023年 4月 20日
    1.1K0
  • 是什么力量让重达60万亿吨的地球悬浮在太空中?

    地球,这座重达60万亿亿吨的巨大天体,似乎是被某股奥秘的力气悬浮在太空中。这个问题引发了无数科学家和研究者的好奇心,他们纷纷投身于揭开这个陈旧而奥秘的谜团。多年来,人们一直信任是地球的引力将其固定在世界中,但跟着科技的不断发展,新的理论和观念也开端浮出水面。 地球引力:什么是地球引力?引力怎么坚持地球的平衡? 地球引力的坚持是依据质量和间隔的关系。依据万有引…

    2024年 3月 7日
    2.2K0
  • 2022届本科生平均月收入5990元,报告指出越来越多的本科生涌入小城成为教师

    根据麦克斯研究院发布《2023年中国本科生就业报告》显示,2022届本科生平均月收入为5990元,较2021届增长3%,但起薪涨幅却下降了57%与2021届相比,在多重意外因素影响下,大学生薪资增速明显放缓。 报告还显示,本科毕业生就业重心进一步下沉至地级城市及以下地区。教育领域是吸引毕业生到地级市及以下地区就业的主要领域。教师群体就业重心下沉更为明显。数据…

    2023年 9月 7日
    1.3K0
  • 中秋国庆假期最拥挤城市排行榜:北京、上海、广州、深圳均未上榜,河南南阳排名第六

    9月29日是中秋国庆长假的榜首天,百度地图发布交通出行大数据,全国最堵的城市、高速路段、机场、火车站同时出炉。城市方面,广东肇庆高居榜首,拥堵指数达3.686,这意味着同样的路程,要花3.686倍于往常的时间才能走完。第二名的清远同样来自广东,拥堵指数3.039,也是唯二超过3的城市。陕西西安拥堵指数挨近2.6,成为北方当时“堵城”的代表,吉林长春也到达了2…

    2023年 10月 7日
    1.0K0
  • 没有雷军的加持,小米15系列已经成为小米不能输的一场战役

    上一年,首发搭载高通骁龙8 Gen3处理器的小米14系列取得了非常亮眼的销量成果。小米手机2023年第四季度销量也因而同比暴涨38%,力压华为、荣耀、OPPO、vivo等品牌,一跃成为国产手机品牌当季榜首,小米15系列居功至伟。 本年年初,雷军宣布将全身心投入到小米轿车事务之中,之后将由小米集团总裁卢伟冰兼任小米品牌总经理,往后咱们将很难在小米手机发布会上看…

    2024年 3月 25日
    7.1K0
  • 真的有那么可怕吗?巴菲特将人工智能比作原子弹一样危险

    人工智能(AI)高速发展,但这项技能并不被所有人看好。许多“大佬级”人物都发表了对它的观点。 巴菲特 近日,据CNMO了解,巴菲特周六表达了他对人工智能(AI)鼓起的担忧,他将这项技能的鼓起与原子弹的创造相提并论。在内布拉斯加州奥马哈市举行的伯克希尔哈撒韦公司年会上,巴菲特和他的合伙人查理·芒格讨论了他们对科技和人工智能的观点。巴菲特说,他从他的朋友比尔·盖…

    2023年 5月 8日
    1.1K0