Створено мікропроцесор, що працює за принципами головного мозку

( 7 Голосів, Всередньому: 4,29 із 5 )
Субота, 28 березень 2009

neurocompЛюдський мозок є дивним біологічний комп'ютером, здатним функціонувати без використання будь-якого програмного забезпечення. Група європейських вчених довгий час займалася дослідженнями роботи головного мозку, результатом цих досліджень став працюючий прототип людського мозку втілений у вигляді мікропроцесорного чипу.

Меєр Карлхайнц (Karlheinz Meier), нейрофізик з Університету Гейдельберга в Німеччині (Heidelberg University), відзначив: «Нам відомо, що мозок має надзвичайні обчислювальні можливості. Мікропроцесорні системи, які ми розробляємо, незабаром забезпечать переворот в інформаційних технологіях».

Цей революційний проект здійснюється в рамках Європейської програми FACETS (Fast Analog Computing with Emergent Transient States) і об'єднує вчених з п'ятнадцяти наукових інститутів семи різних країн. Вчені займаються дослідженнями в областях нейрофізики, нейробілогії, і на підставі отриманих даних розробляють нейрокомп’ютер, що буде функціонувати аналогічно мозку, який  і так дуже часто вподібнюють своєрідному комп'ютеру, але він відрізняється від звичайних комп'ютерних систем трьома важливими властивостями: він споживаємо дуже малу потужність, продовжує працювати при виході з ладу деяких компонентів і функціонує без всякого програмного забезпечення.

У рамках досліджень вчені проводять знімання інформації з нервових тканин, що з'єднують між собою нейрони та синапси, ця інформація записується в базу даних і піддається наступній обробці. У результаті цього розробляються спрощені математичні моделі, які точно описують всі тонкості складної поведінки. Звичайно, можна реалізувати систему, що буде симулювати поведінку кожного нейрону окремо, але в теперішній час, така система буде досить складною і її реалізація поки неможлива через обмеження, що накладаються апаратними та програмними засобами.

Згадані вище математичні моделі використовуються для розрахунків і побудови нейрокомп’ютера, що імітує людський мозок. Перший працюючий прототип містить у собі мережу з 300 нейронів і півмільйона синапсів в одному мікрочипі. Цей мікрочип є гібридним чипом, він містить і аналогову електроніку, що реалізує власне нейрони та цифрову електроніку, що являє собою сполучення між нейронами, тобто синапси. «Електронні» нейрони настільки малі, що можуть працювати набагато швидше своїх біологічних аналогів. Продуктивність системи в 100 000 разів швидше продуктивності біологічної системи та в 10 мільйонів разів вище, ніж моделювання програмними засобами на найпотужнішому  комп'ютері. Меєр Карлхайнц заявив із цього приводу: «Моделювання дня життя на новій системі займає менш однієї секунди».

Надалі, на другій стадії проекту FACETS, вчені збираються побудувати мікропроцесор, що буде містити в собі мережу з 200 000 нейронів і 50 мільйонів синапсів. У цьому новому мікропроцесорі вже будуть враховані всі тонкості побудови аналогічних систем і він буде містити в собі всі останні досягнення та відкриття в областях неврології, нейрофізики та нейробіології. Вчені вважають, що практичне застосування такої технології може початися вже в недалекому майбутньому, через п'ять років, цілком ймовірно, почнеться масове виробництво мікропроцесорів, що використовують аналогічні технології, які можуть влаштувати революцію в технологіях обробки інформації.