Ученые создали компьютерный мозг кошки

МОСКВА, 20 ноября. IBM объявила о значительном прогрессе в создании компьютерной системы, которая моделирует и подражает способностям мозга к ощущениям, восприятию, действию, взаимодействию и познанию, конкурируя по малой мощности потребления энергии и компактным размером с современными вычислительными системами.

Команда ученых, во главе с IBM Research, достигла существенных результатов в моделировании коры головного мозга с помощью нового алгоритма, который синтезирует неврологические данные, что указывает на выполнимость построения чипа когнитивных вычислений, сообщает Newiddion.com.

Ученые в IBM Research-Almaden в сотрудничестве с коллегами из Национальной Лаборатории Лоуренса Беркели выполнили первое моделирование коры головногомозга в реальном времени, данная модель превышает масштаб коры мозга кошки и содержит 1 миллиард импульсных нейронов и 10 триллионов отдельных синапсов.

Дополнительно, в сотрудничестве с исследователями из Стэнфордского университета, ученые IBM разработали алгоритм, который эксплуатирует Blue Gene ® архитектуру суперкомпьютеров, чтобы неинвазивными методами нанести на карту связи между всеми корковыми и подкорковыми областями в пределах человеческого мозга, используя магнитно резонансное сканирование. Это очень важный момент для распутывания обширной сети коммуникаций мозга и понимания, как он обрабатывает информацию.

Эти достижения открывают путь к дальнейшему изучению вычислительной динамики мозга с целью построения компактных, маломощных чипов, используя нанотехнологии, достижения в области фазовой памяти и магнитно туннельных переходов.

Поскольку количество цифровых данных, постоянно увеличивается, существует потребность в новых видах вычислительных систем, которые смогли бы в реальном времени проанализировать и объединить информацию, контекстно-зависимым способом.

В будущем, многим компаниям понадобится одновременно принимать, систематизировать по приоритетам информацию и быстро принимать решения, основанные на постоянно растущих потоках данных. Интеллектуальный компьютер мог бы быстро и точно анализировать постоянно поступающую информацию и, принимая во внимание контекст и предыдущий опыт, находить ответы.

Чтобы выполнить в реальном времени первое моделирование коры головного мозга, команда построила специальный эмулятор, который включает много новшеств в вычислении, памяти и коммуникациях и учитывает сложные биологические детали нейрофизиологии и нейроанатомии мозга. Этот научный инструмент сродни линейному ускорителю или электронному микроскопу и является одним из важнейших инструментов, используемых для проверки гипотез о структуре мозга, динамики и функциональности.

Алгоритм в сочетании с корковым эмулятором позволяет ученым экспериментировать с различными математическими гипотезами функционирования и структуры мозга.

После успешного завершения первоначального этапа, IBM и ее партнеров удостоили $16,1 млн дополнительного финансирования от Управления Перспективных Исследовательских Программ (DARPA). Следующий этап исследования, будет сосредоточен на подробном изучении компонентов мозга, архитектуре и моделировании для создания прототипа чипа. Долгосрочная миссия IBM заключается в том, чтобы создать интеллектуальный чип, не уступающий возможностям мозга млекопитающих, при этом используя значительно меньше энергии, чем современные вычислительные системы.

Напомним, ученые, работающие в Швейцарии в рамках Blue Brain Project («Проект голубой мозг»), первыми решили «собрать из запчастей» мозг млекопитающего путем воссоздания миллиардов нейронов и связей между ними в виде компьютерной модели.

Профессору Генри Маркхэму, директору проекта в Федеральной политехнической школе Лозанны, уже удавалось в прошлом успешно симулировать работу частей неокортекса, новой коры головного мозга, — эта часть развилась у млекопитающих в процессе эволюции из-за социального взаимодействия. Со своей командой Маркхэм создал 3D-модель неокортекса крысы.

«Для вычислений, совершаемых одним нейроном, вам понадобится один ноутбук», — рассказывал Маркхэм на конференции TEDGlobal в Оксфорде в прошлом году. Ученые используют и суперкомпьютер IBM Blue Gene. По достижении своей нынешней масштабной задачи исследователи надеются изучить механизмы восприятия и формирования сознания.