科学家造出“芯片上的大脑” 超越人脑大革命

　　人类大脑常常被喻为计算机，但是人脑不用任何软件是怎样运行的?欧洲研究人员说，一个全新的神经计算领域将为您解开答案。他们已经设计出了一个“芯片上的大脑”原型，这是未来神经计算机的雏形。

　　“芯片上的大脑”原型

　　造个大脑给你用

　　德国海德堡大学的物理学家卡尔海因茨·迈尔正在协调由欧盟支持的FACETS项目，该项目汇集了来自7个国家15个研究院所的科学家来从事该项研究。得益于神经科学研究的成果，他们正在构建一台像大脑一样工作的神经计算机，但规模要小得多。迈尔说：“我们都知道大脑具有神奇的运算本领。我们即将开发的系统将借鉴大脑的生物学知识，也许将成为新一轮信息技术革命的一部分。”

　　人类大脑和日常使用的计算机在3个方面具有明显的不同：消耗功率非常小;即使在部件失效时也能运行良好;不用任何软件就能工作。

　　那么它又是如何进行运算的呢?还没有人知道。不过，FACETS的一个研究小组正在对大脑细胞———神经元进行详尽的研究，以期找出它们到底是如何工作的，它们之间是如何相连的，这些网络又是如何“学会”做新事情的。

　　测绘脑细胞

　　迈尔说：“我们现在的处境极像是分子生物学家在几年前面临的境况，那时人们开始绘制人类基因组，并获取有用的数据。我们的同事现在也正在记录神经组织的数据，来描绘神经元和突触以及它们的连接。这项工作近乎工业规模，要记录许许多多神经细胞的数据，然后将其放入数据库中。”

　　同时，另一个FACETS小组则正在开发简化的数学模型，以精确地描述正被揭示的这些复杂行为。虽然这些神经元可进行详细建模，但是它们实在是过于复杂，因而无法用软件或硬件来加以实施。

　　研究人员的目标是要利用这些模型制造出一台可模拟大脑的“神经计算机”。第一步就是在单个芯片上建立一个由300个神经元和50万个突触组成的网络。研究小组使用模拟电子来代表神经元，利用数字电子来代表它们之间的通信。这是一个独特的组合。

　　因为神经元是非常小的，所以这个系统要比生物等效法快10万倍，比软件模拟快1000万倍。迈尔说：“我们可在1秒钟内完成1天的模拟量。”

　　目前，研究人员可在互联网上使用该网络开展工作，而无需亲身前往海德堡。