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IBM联合美大学成功研发可模拟人脑半导体技术

时间:2014年08月13日  整理:有芯网

据《日本经济新闻》8月10日报道,美国IBM和美国康奈尔大学成功开发了一种模拟人类大脑的信息传递机制的半导体技术。根据这种技术制造出的半导体从设计理念上就不同于现有计算机使用的半导体芯片。这种半导体将来可能应用于研发即使没有人类命令也能自己学习,进而解决问题的人工智能。相关内容发表在8月8日的美国《科学》杂志上。

  模仿人类大脑的神经回路而开发的半导体

 人类大脑的神经细胞由无数被称为“突触(synapse)”的组织连接起来,能传递信息和进行记忆。大脑尽管体积有限,但能够以微量的能量完成复杂的工作。有分析认为如果制成模拟大脑的半导体芯片,就能开发出能完成人类大脑同样工作的计算机。

 IBM的日美研究所和美国康奈尔大学的研究团队试制了一种具有模拟神经细胞与突触之间电路的半导体芯片。可以模仿100万个神经细胞和2亿5600万个突触的运作。

 研究团队利用试制的半导体芯片,成功完成了对人物图像等的识别工作。同时发现耗电量极低,只需70毫瓦。

 被誉为“计算机之父”的数学家冯•诺伊曼于1946年提出计算机构想。之后的计算机都采取根据事先存储的程序,逐步执行命令的模式。这种计算机被称为“诺伊曼型”。从设想提出直到如今,所有的计算机都采用了诺伊曼型。不过,对半导体进行微细加工,以提升计算机处理速度这一传统方式在加工技术方面正在趋近极限。

 IBM为了突破极限,除了模拟大脑之外,还应用了量子力学的原理,一直在致力于研究被称为“非诺伊曼型”的新一代半导体。IBM认为这次的成果是对约10年研究的重大总结,认为将来有望开发出以扭扣电池驱动的邮票大小的超级计算机。

 IBM的研究团队认为,如果将已开发出来的芯片大量组合在一起,就能构建拥有数千亿个突触的系统。IBM于7月宣布,在今后5年里投资30亿美元,以开发新一代半导体。除了模拟大脑的半导体以及革新此前的微细加工技术之外,还致力于利用碳纳米管等新材料。力争应用于对大数据进行分析的高性能计算机等。

  此项研究由美国国防部下属的国防高级研究计划局(DARPA)提供了5300万美元援助。该局为负责互联网开发援助等的美国政府科研援助机构。

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