Mali simulator mozga nadmašuje superračunala

U listopadu 2012. IBM je objavio kako je koristio Blue Gene/Q Sequoia superračunalo kako bi izveo simulaciju više od 530 milijardi neurona, što može zahvaliti enormnoj računalnoj snazi radnog takta od 16 kvadrilijuna kalkulacija u sekundi.

No prema mišljenju doktora znanosti i profesora na Sveučilištu Stanford, Kwabena Boahena, direktora laboratorija Brains in Silicon, Blue Gene se još uvijek ne može uspoređivati s računalnom snagom koju posjeduje mozak.

"Mozak je u stanju izvesti više kalkulacija u sekundi od najbržeg superračunala", kaže Boahen. "To nije stoga što je mozak brži od njega. On je zapravo prilično sporiji. No mozak može izvoditi više kalkulacija jer je masivno paralelan, što znači da mreže neurona rade simultano na rješavanju velikog broja problema odjednom. Tradicionalne računalne platforme, bez obzira koliko brze bile, rade sekvencionalno, što znači da svaki korak mora prvo biti dovršen prije početka novog".

Boahen radi na polju pod nazivom "neuromorfno inženjerstvo", nastojeći replicirati izvanredne računalne sposobnosti mozga korištenjem inovativnog hardvera i softverskih aplikacija. Njegov laboratorij je nedavno proizveo novu računalnu platformu pod nazivom Neurogrid, koja simulira aktivnosti 1 milijuna neurona.

Neurogrid nije superračunalo. On nije u stanju simulirati Veliki prasak, niti predviđati uragane ili epidemije. No ono što može čini ga jedinstvenom računalnom platformom na Zemlji.

Neurogrid je prva simulacijska platforma koja može modelirati milijune neurona istovremeno. Kao takav, on reprezentira moćni alat za istraživanje ljudskog mozga, a pored toga posjeduje potencijal da baci novi tračak svjetla na kompleksne bolesti mozga poput autizma i šizofrenije, koje su do sada bile preteške za modeliranje.

Svaki od Neurogridovih 15 čipova sadrži više od 65.000 "neurona" od silicija, čije se aktivnosti mogu programirati prema 80 parametara, što omogućuje znanstvenicima repliciranje unikatnih karakteristika različitih vrsta neurona. Softverski povezane "sinapse" se križaju na platformi, provodeći signale između svakog simuliranog neurona, a tisuće umreženih neurona učinkovito repliciraju električne "razgovore" koji čine komunikaciju unutar mozga.

Kao dodatak svojim nadmoćnim simulacijama, Neurogrid koristi samo djelić energije u odnosu na superračunala. Na primjer, Blue Gene/Q Sequoia troši skoro 8 megawatta struje, što stvara troškove veće od 7 milijuna dolara godišnje, dok Neurogrid troši samo 5 watti, što je količina energije koju troše punjači za mobitel.

I na kraju, Neurogrid predstavlja jeftinu, energetski učinkovitu računalnu platformu za koju Boahen vjeruje da će revolucionizirati naše razumijevanje mozga. 

Više informacija potražite na ovoj poveznici Sveučilišta Stanford

Izvor: National Science Foundation