IBM开发出“天网”雏形?

“我手里拿着的这块芯片拥有100万个神经元、2.56亿个突触和4,096个内核。它拥有54亿个晶体管,是IBM打造过的最大芯片。”达曼德拉·莫德哈(Dharmendra S. Modha)博士在和我通话时显得非常激动。这是我第三次和莫德哈博士谈到他的长期项目。IBM的这个项目旨在创造出全新的计算机芯片SyNAPSE,其架构受到了人脑的启发。这块新型芯片就是此项目的一大成功。

不过,“启发”是关键词。该芯片的架构模拟人脑的结构,但在很大程度上进行了简化。不过与如今的电脑相比,那种架构拥有某些惊人的优势。例如,尽管这是IBM打造过的最大芯片,但功率极低,约为63毫瓦,和笔记本电脑芯片功率相比微不足道。

而且,这种新型芯片具有可扩展性,可以将几块芯片连接起来,组成更大的神经网络。相关研究的详细内容已于8月7日发表在《科学》(Science)杂志上。“2011年,我们有了单核的SyNAPSE芯片。”莫德哈对我说,“现在,我们将核数增加到4,096个,同时使每个内核的面积缩小为原来的15分之一,功率降到原来的百分之一。”这种芯片的每个内核都模仿简化版的大脑神经结构,包含256个“神经元”(处理器)、256个“轴突”(内存)和6.4万个“突触”(负责神经元和轴突之间的通信)。这种架构完全不同于冯·诺依曼结构。现今几乎所有电脑(包括你用来读这篇文章的那台电脑)都采用了冯·诺依曼结构。

IBM认知计算机芯片

这个项目始于2008年,IBM为此与几所大学展开了多年的合作。美国国防部高等研究计划署(Defense Advanced Research Projects Agency,简称DARPA)向该项目提供了5,300万美元资金。首个原型芯片在2011年问世,编程语言和开发包于2013年发布。

“这种新型芯片将为那些钻研脉冲神经元算法的研究人员提供强大的工具。”泰伦斯·赛杰诺维斯基(Terrence J. Sejnowski)博士对我说。赛杰诺维斯基是索尔克研究所(Salk Institute)计算神经科学实验室的主管。他并未参与IBM的这个项目,但熟悉这项技术。“我们知道,这种算法模仿了大脑利用脉冲神经元的方式,胜过现有的所有算法,而功率仅为20瓦,比笔记本电脑还低。”

但值得指出的是,SynAPSE系统不会取代如今的电脑,而是作为补充。莫德哈把该系统比作协处理器,用于高性能计算机,帮助它们更快地处理数据。或者,他在和我交谈时用了一个更有诗意的词语来加以形容,他把SynAPSE系统称为“右脑”计算机,而当今电脑采用的是“左脑”架构。

“目前采用冯·诺依曼结构的计算机能够快速处理符号和数字。”他说,“SynAPSE芯片速度慢,但拥有多种感知能力,更善于识别实时传感器数据。”

所以,在处理庞大的数据和进行繁重的计算任务时,我们仍将需要传统计算机,而那些“认知”计算机则负责分析和识别那些数据中的模式。重要的应用包括模式的视觉识别,莫德哈博士认为这在无人驾驶汽车等领域里会非常有用。

赛杰诺维斯基对我说:“今后的方向是研制出能够解决感知和移动识别问题的低功率计算机。人类在解决这些问题时做得很好,而数字计算机做得很差。”

这就是IBM希望用SynAPSE芯片做到的事情——识别普通计算机无法识别的模式。莫德哈说:“谷歌地图能够为你设计路线,但SynAPSE芯片能看到路面是否有坑洼。”

SynAPSE芯片之所以在模式识别方面拥有优势,是因为其模仿人脑的架构拥有更加强大的并行处理能力,这点不同于按顺序处理数据的传统计算机。例如,在面部识别应用程序中,该芯片的一个内核负责识别鼻子的形状,另一个内核负责发质和发色,还有一个内核负责眼睛的颜色,以此类推。每个内核都比传统处理器更慢,但由于它们可以并行工作,因此从总体上来说,该芯片能够更快、更准确地完成这类操作。

这种芯片的其他潜在应用包括用于相机来自动识别杂乱环境中令人感兴趣的物体。莫德哈的团队还认为,该芯片在自然语言处理方面也非常有用,能够从语法上分析并执行人的指令,就像《星际迷航》(Star Trek)里那些知道人们何时在发布指令、何时在彼此交谈的电脑。

可能要不了多久,我们就会看到更多的这类应用付诸实践。IBM开发的这种可扩展芯片采用了和其他芯片一样的传统制作工艺,只不过工作流程中存在某些不同之处。

为SynAPSE芯片开发的程序已有200多个,这得益于该芯片模仿了劳伦斯-利弗莫尔(Lawrence Livermore)国家实验室和劳伦斯-伯克利(Lawrence Berkeley)国家实验室的超级计算机架构。这种模仿使得IBM在SynAPSE芯片问世之前就为该芯片开发出了一种编程语言。

“在过去18个月里,我们一直在和IBM合作,他们取得的成就给我们留下了极为深刻的印象。”苏黎世大学(UZH)-苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)神经信息研究所的托比·德尔布鲁克(Tobi Delbruck)教授对我说,“像持续利用电池电量进行实时语音和视频这样的应用可能会得以实现。”

“在真正实现人脑式计算机的竞赛中,谁将胜出?现在给出答案还为时尚早。”德尔布鲁克说,“但IBM的解决方案很有竞争力。”

莫德哈说,这种新的芯片架构已经问世,制作工艺也有了,因此这项技术现在“就像是4分钟跑完1英里。既然有人做到了,其他很多人也能做到。”为了促进该芯片的软硬件开发,IBM已经为大学、客户、员工和其他人员机构制定了培训课程。

在硬件方面,莫德哈的下一个目标是研制出他所说的“神经突触超级计算机”。这种超级计算机将同时使用传统芯片和SynAPSE芯片,可以说兼具左脑和右脑,使其不仅能处理数据,还能在处理数据后迅速分析实时模式。

但莫德哈无法解答的一个问题在于,这种新型芯片对电子游戏意味着什么?目前还没有人为SynAPSE芯片开发游戏。

“这是个有趣的问题。”他笑道,“但我们太忙了,没空开发游戏!”

原文发布时间为:2014-08-09

时间: 2024-09-15 02:10:43

IBM开发出“天网”雏形?的相关文章

IBM秀出并行训练肌肉:256个GPU还能有95%的拓展效率,顺便刷新ImageNet-22K记录

雷锋网(公众号:雷锋网) AI 科技评论按:IBM 研究院上传了一篇论文到 arXiv,介绍了自己几乎能够达到理想性能的分布式深度学习软件,它不仅带来了优秀的沟通开销,让64台IBM服务器上的256个英伟达GPU发挥出了95%的拓展效率,训练时间和模型准确率也分别创下了新纪录.完成这项研究的团队负责人 IBM Fellow Hillery Hunter 也为此撰写了一篇文章,介绍了这个软件的更多信息.雷锋网 AI 科技评论编译如下. 深度学习是一种广泛使用的人工智能方法,它可以让计算机理解和提取

IBM 开发人员解决方案:开发使用了 JavaBeans 和 JSP 组件的 portlet

js|解决 IBM 开发人员解决方案:开发使用了 JavaBeans 和 JSP 组件的 portlet 使用 Portal Toolkit Plugin for WebSphere Studio Application Developer V4.0.3 轻松实现它. Balu Ramachandran (balur@us.ibm.com)高级软件工程师,IBM2003 年 2 月 本文叙述了 WebSphere Studio Application Developer V4.0.3 能成为开发

IBM开发模拟人脑新型芯片 由54亿个晶体管组成

新浪科技讯 北京时间8月8日早间消息,IBM的研究人员已开发出一款芯片,相对于以往产品能更好地模拟人脑.这一研究成果已经发表在<科学>杂志上.IBM在这篇论文中表示,该公司利用传统的硅芯片制造工艺开发了一款"神经突触处理器",能像传统的超级计算机一样处理高度复杂的计算任务,同时能耗不超过普通的助听器电池.这一芯片由54亿个 晶体管组成,比英特尔 至强处理器中使用的晶体管数量多10亿个.IBM的研究人员在这款芯片中设计了由4096个神经突触核心构成的网状网络.每个核心都包含计

别被IBM抛出的“认知商业”搞晕 这里为你详解

善于包装概念的IBM再次出手.在中国新春开年,IBM抛出"认知商业"概念,并与过去的"e-Business.智慧地球"相提并论.本文试图分析,这个"认知商业"是什么,IBM为何提出该概念,它能否借此机会转型? "认知"是什么? 不要被认知商业这个词搞糊涂.它是商业名词,是认知计算(或者系统)商业化落地的统称.那么问题来了,什么是认知计算? 认知计算与认知技术有关,也与人工智能.大数据分析.数据挖掘.深度学习等技术名词有关.按照

解析IBM总结出的五项SOA最佳实践

本文讲的是解析IBM总结出的五项SOA最佳实践,[IT168 资讯]要取得SOA部署的成功,必须先建立起核心架构领导团队,以确保付出的努力符合需求.并指导架构的发展.针对架构的最佳实践可分为重用.数据管理等几个不同的方面. SOA的重用不仅仅是传统的代码重用.它必须做到架构重用--创建一个可重用的架构框架,通过细致的规划.工程与管理来推动企业内各SOA项目的发展. 你不应假定已有的Web服务是符合标准的,或它们是可以轻易合成与集成的.服务合成(service composition)是相当复杂的

日开发出迄今运算速度最快CPU

本报东京5月13日电(记者葛进陈超)日本富士通公司13日发布消息称,该公司成功研制出一种每秒可运算1280亿次的世界上运算速度最快的中央处理器(CPU). 在CPU的开发方面,近年来一直是美国的英特尔公司与IBM公司领先业界,此次日本富士通公司重新抢回世界运算最快的CPU这一宝座,还是自1999年以来的第一次. 据介绍,此次开发的新型CPU名为"维纳斯".通过采用超细微化技术,研究人员使约2厘米见方的集成电路片上集成的中枢电路由过去的4个增加到8个,从而实现了运算速度的大幅度提高.目前

初学者如何开发出高质量的J2EE系统

j2ee|初学 J2EE学习者越来越多,J2EE本身技术不断在发展,涌现出各种概念,本文章试图从一种容易理解的角度对这些概念向初学者进行解释,以便掌握学习J2EE学习方向. 首先我们需要知道Java和J2EE是两个不同概念,Java不只是指一种语言,已经代表与微软不同的另外一个巨大阵营,所以Java有时是指一种软件系统的流派,当然目前主要是.NET和Java两大主流体系. J2EE可以说指Java在数据库信息系统上实现,数据库信息系统从早期的dBase.到Delphi/VB等C/S结构,发展到B

初学者如何开发出一个高质量的J2EE系统

j2ee|初学   J2EE学习者越来越多,J2EE本身技术不断在发展,涌现出各种概念,本文章试图从一种容易理解的角度对这些概念向初学者进行解释,以便掌握学习J2EE学习方向. 首先我们需要知道Java和J2EE是两个不同概念,Java不只是指一种语言,已经代表与微软不同的另外一个巨大阵营,所以Java有时是指一种软件系统的流派,当然目前主要是.NET和Java两大主流体系. J2EE可以说指Java在数据库信息系统上实现,数据库信息系统从早期的dBase.到Delphi/VB等C/S结构,发展

div布局-设置有背景图片的&amp;amp;lt;div&amp;amp;gt;块中怎么开发出一个白色的块?

问题描述 设置有背景图片的<div>块中怎么开发出一个白色的块? 我用一个图片添加为一个 的背景,然后想在这个块中再添加一个白的的块,但是这个快没法变为白色. 谢谢回答. 解决方案 贴代码,或者贴效果图. 解决方案二: 不知道你想要什么样的效果,在上面再加一个div就好了啊 解决方案三: 代码贴一下,这样不知道你要干什么 解决方案四: 浮上去一个白色的块就可以了啊 解决方案五: 我也是初学者 看看吧 不一定对 <!doctype html> <div style='backg