Исследовательское подразделение IBM — IBM Research — заявило о том, что его учёными создана принципиально новая вычислительная архитектура, которая имитирует работу человеческого мозга. Фактически создана новая экосистема программного обеспечения, инспирированная нейрофизическими особенностями головного мозга человека, его физиологией: кремниевый чип в ней запрограммирован так, чтобы он мог работать при минимальных затратах энергии. IBM рассчитывает, что осуществленный ею прорыв будет способствовать созданию следующего поколения приложений, в которых будут реализованы механизмы, присущие человеческому мозгу.
О разработке такого чипа, воспроизводящего нейронные связи в мозге, IBM объявила летом 2011 г. Процессор функционирует по образу органа человека, но не содержит биологических элементов. При массе 1,3 кг он потребляет менее 20 Вт. Ядро каждого чипа содержит 256 “нейронов” (подобий нервных клеток), 262 144 “синапса” (соединения между нейронами) и 65 536 так называемых “обучающихся синапсов”. С использованием необходимых программных алгоритмов электрическая схема позволила инженерам воссоздать клетки человеческого мозга, научив вычислительную систему примитивному восприятию, познанию и реакции. Такой энергоэффективный процессор может применяться в наиболее сложных областях сферы вычислений — например, для анализа финансовых рынков с высокой степенью точности, прогнозирования землетрясений, цунами, приливов и отливов океана.
“Мы уже работаем над языком Фортран для нейросинаптических чипов, — говорит старший директор проекта Дхармендар Модха. — Пока такие чипы являются лишь небольшими помощниками нынешних процессоров, но в перспективе они дадут нам фундаментально новые возможности и технологические достижения, которые можно будет получить за счет работы сети нейросинаптических ядер”. Таким образом, в рамках данной технологии IBM создала состоящий из сети нейросинаптических ядер многопоточный, массово-параллельный и высокомасштабируемый программный симулятор, который воспроизводит когнитивную (т. е. способную к познанию) архитектуру.
Одновременно IBM построила простую цифровую высокопараметризованную импульсную нейронную модель, которая образует “принципиальное устройство обработки информации, имитирующее работу мозга” и “поддерживает широкий спектр детерминированных и стохастических нейронных вычислений, кодов и поведения”. Корпорация утверждает, что в будущем такая сеть могла бы запоминать, осмысливать и даже действовать, основываясь на ряде “пространственно-временных мультимодальных внешних сигналов”. В конечном итоге IBM собирается оснастить свои нейросинаптические чипы десятком миллиардов нейронов и сотней триллионов синапсов, при этом “искусственный мозг” будет потреблять не более 1 кВт электричества и иметь объем, сопоставимый с объемом реального мозга взрослого человека.
Разработка IBM — далеко не первая попытка в данной области. Не так давно японские и немецкие исследователи запустили симулятор человеческого мозга, созданный с помощью четвёртого по величине суперкомпьютера в мире Fujitsu K с 82 тыс. процессоров. За 40 минут он воссоздал мозговую активность, занимающую одну секунду.
