Группа исследователей из компании IBM, работает над созданием микрочипа, способного воспроизвести базовые функции живого человеческого мозга. Ученые считают, что компьютеры, созданные на базе нынешних разработок, смогут выполнять сложные вычисления, потребляя при этом минимальное количество энергии.
В отличие от традиционных компьютерных чипов, обрабатывающих данные бит за битом, живой мозг поддерживает параллельную обработку большого количества информации. Кроме того, он позволяет одновременно задействовать вычислительные ресурсы и ресурсы памяти, в то время как в компьютерных системах фрагменты информации постоянно передаются между памятью и процессором. Каждый нейрон человеческого мозга связан с множеством других нейронов, связи между клетками укрепляются в процессе обучения. Именно этот механизм исследователи и надеются воплотить в кремнии.
Инженеры из IBM уже сконструировали два прототипа чипов, предназначенных для хранения и обработки информации с использованием методики, имитирующей работу нервной системы. Чип представляет собой упрощенную модель человеческого мозга и содержит всего 256 "цифровых нейронов", функционирующих на частоте 10 мегагерц и способных мгновенно обмениваться информацией друг с другом. Одно из ядер содержит 262"144 программируемых синапса, а другое 65'536 "обучающихся" синапсов. Как и в человеческом мозгу, они отвечают за поддержание связей между нейронами, так что чем больше сигналов поступает в каждый синапс, тем "сильнее" он становится.
На данном этапе кремниевый мозг способен выполнять лишь самые элементарные вычисления. В одном из экспериментов ученые обучали свое творение игре в компьютерный симулятор настольного тенниса "Pong". В других сериях тестов чипы применялись для управления движениями автомобиля по несложной гоночной трассе или для распознавания изображений. Впрочем, инженеры объясняют, что нынешние прототипы чипов могут рассматриваться в качестве строительных блоков для будущей системы, которой окажутся по плечу более сложные задачи.
Проект, в котором также принимают участие сотрудники нескольких университетов, финансируется управлением перспективных исследовательских проектов при министерстве обороны США (DARPA). К настоящему моменту на разработку чипов был выделен 21 миллион долларов. Ученые представят результаты своего труда на конференции Custom Integrated Circuits, которая состоится в следующем месяце в Сан-Хосе.
По материалам сайтов TechnologyReview и PCWorld.