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浙江大学团队推出类脑芯片
发布日期:2019-08-27 15:54:36
    要让机器像人类一样拥有“智慧”,一个聪明的“大脑”必不可少。日前,由浙江大学牵头研发完成的脉冲神经网络类脑芯片“达尔文2”在杭州发布,杭州电子科技大学与华为中央研究院分别参与了芯片研制与算法和应用场景研究工作,该芯片为机器装上“人脑”提供更多可能。

    人的大脑布满神经元,它们彼此通过神经突触相连,传递脉冲信号,帮助人类完成思考与表达、传递喜悦与悲伤。

    类脑芯片的架构就像人的大脑,为神经突触传递结构。小小的芯片上布局着众多的处理器和通讯系统,起着“神经元”与“神经突触”的作用,以神经脉冲形式进行信息传递与处理。

    “传统的人工智能芯片只能通过海量数据进行精确计算后才能出成果,比较耗能。相对而言,类脑芯片功耗更低、可扩展性更强,很有可能是下一代计算技术及下一代人工智能发展的重要突破方向。” 研究团队骨干浙江大学计算机科学与技术学院、教育部脑与脑机融合前沿科学中心马德副教授说。

在浙江大学计算机学院CCNT(Advanced Computing and System Laboratory)实验室里,记者见到了新鲜出炉的“达尔文2”。 这款比指甲盖略大的正方体芯片采用55纳米工艺制成,看起来与常见的芯片几乎没有区别,但芯片内部却大有学问。

    早在2015年,该团队就研发出了类脑芯片“达尔文1”,能模拟生物体的2048个神经元、最多400万个神经突触连接。“‘达尔文2’每个单片芯片神经元数目达到15万,神经突触超过1千万,通过连接扩展,还可以构建百万级甚至千万级神经元类脑计算系统。”芯片团队成员浙江大学微电子学院朱晓雷博士说。

    除了芯片外,团队还开发了达尔文微内核操作系统,并提供类脑开发环境,推动芯片走向应用领域。

    在应用层面,“达尔文2”主要面向智慧物联网应用。记者了解到,华为中央研究院结合芯片架构的特点,设计了高效的面向语音识别应用的脉冲神经网络算法,实现了实时语音控制的业务演示,并与浙江大学开展视频业务应用场景的合作研究。除此之外,团队也自主完成手势识别、图像识别、脑电识别等多个应用开发,功耗比传统计算芯片低2个数量级以上。

    在实验室里,研究人员摆摆手臂,窗帘就能自动关上;通过大脑“冥想”,可以控制音响的声音大小;通过语音发号施令,游戏坦克便能自由进退……这些都是“达尔文2”这个“神奇大脑”的功劳。

    研究人员表示,类脑芯片达尔文2的研发,获得了国家自然科学基金、浙江大学双脑计划等多项科研项目资金的支持。目前,浙江大学已联合之江实验室等单位,启动下一代达尔文类脑芯片的研发。