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近日，浙江大學聯合之江實驗室共同研製成功了我國首臺類腦計算機(Darwin Mouse)，該計算機採用自主智慧財產權的類腦晶片，實現了與小鼠大腦相當的神經元數目。
據介紹，這臺類腦計算機包含792顆浙江大學研製的達爾文2代類腦晶片，支援1.2億脈衝神經元、近千億神經突觸，與小鼠大腦神經元數量規模相當，典型執行功耗只需要350-500瓦，同時它也是目前國際上神經元規模最大的類腦計算機。
與此同時，團隊還研製了專門面向類腦計算機的作業系統——達爾文類腦作業系統(DarwinOS)，實現對類腦計算機硬體資源的有效管理與排程，支撐類腦計算機的執行與應用。
類腦計算機與傳統計算機有何不同?
據瞭解，我們目前所使用的傳統計算機是基於馮·諾依曼架構，該架構在數值計算上有優勢，它是以數字加減乘除的方式來進行資訊架構。
但這種架構面臨資料驅動的智慧演算法時就力不從心了，這種架構制約了以大資料為代表的的計算效能提升。
如何突破現有計算執行方式導致的計算機瓶頸?這需要一種全新的計算架構。
浙江大學研製成功達爾文1代和達爾文2代類腦計算晶片，用晶片去模擬大腦神經網路的結構與功能機制，在影象、影片、自然語言的模糊處理中具有優勢。神經元在傳遞資訊時重要的一點是非同步執行，也就是訊號來的時候啟動，沒有訊號就不執行。類腦晶片的工作原理就類似於生物的神經元行為，透過脈衝傳遞訊號，這樣就能實現高度並行，效率提升。
軟硬結合，擁有腦一樣“思考”的能力
為了發揮類腦晶片的強大效能，還得有軟體配合。為此，科研人員專門研發了一個面向類腦計算機的類腦作業系統——DarwinOS。
這款達爾文類腦作業系統面向馮·諾依曼架構與神經擬態架構的混合計算架構，實現了對異構計算資源的統一排程和管理，為大規模脈衝神經網路計算任務提供執行和服務平臺。
在強大的軟硬體共同支援下，這臺類腦計算機可以實現多種智慧任務，據瞭解，這臺計算機已經在抗洪搶險場景中，作為智慧中樞派上用場，可以協同多個機器人工作，例如語音識別、目標檢測、路徑規劃等，就像一個抗洪總指揮一樣。
下一步，類腦計算機將如何“進化”?
雖然這臺Darwin Mouse類腦計算機看起來已經非常強大，但它仍處於類腦計算研究的初級階段，無論從規模還是智慧化程度上都與真正的人類大腦還有很大的差距，但這臺國產化基於自主研發晶片實現的類腦計算機為研究人員提供一個工具和平臺，從而加速這一領域的演算法驗證、應用開發、穩定性提升等各項研究工作。
【來源：中電網】
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