Neurogrid - модель з мільйона штучних нейронів, яка працює зі швидкістю мозку
Група дослідників зі Стенфордського університету розробила і створила пристрій під назвою Neurogrid. Це пристрій є моделлю мозку, що містить мільйон штучних нейронів, яка працює в режимі реального часу з швидкістю роботи головного мозку живої істоти. Звичайно, в даний час є і створюються інші моделі мозку, що налічують незрівнянно більшу кількість нейронів і синапсів. Але такі моделі вимагають для своєї роботи обчислювальної потужності найшвидших сучасних комп'ютерів, але все одно вони не можуть працювати в режимі реального часу.
Однією з найпоширеніших моделей головного мозку є модель компанії IBM, що розробляється в рамках програми DARPA SyNAPSE. Ця модель налічує 530 мільярдів нейронів, що в кілька раз перевищує середнє значення нейронів людського мозку, яке складає близько 86 мільярдів нейронів. Незважаючи на високу продуктивність суперкомп'ютера Blue Gene/Q " Sequoia, на якому проводяться розрахунки моделі, моделювання однієї секунди часу роботи мозку займає близько двох годин роботи суперкомп'ютера, що означає, що модель SyNAPSE працює в 1500 разів повільніше реального часу.
Новий "штучний мозок" Neurogrid є більш простою, більш дешевою альтернативою суперкомпьютерным моделям. Крім цього, він є набагато більш енергозберігаючим, адже для функціонування пристрою в цілому потрібно всього 5 Ват електричної енергії, що не йде ні в яке порівняння з 8 МВт, необхідними для роботи суперкомп'ютера Sequoia.
Такі вражаючі характеристики і можливості пристрою Neurogrid стали можливі завдяки використанню 16 спеціалізованих чіпів Neurocore, кожен з яких містить по 65 тисяч штучних нейронів. Дослідники, які використовують Neurogrid, можуть налаштувати 80 індивідуальних параметрів для різних груп нейронів, що дозволяє їм моделювати реальні нейрони різних типів, які виконують різні функції. Кожен із штучних нейронів Neurogrid може обмінюватися сигналами з тисячами інших нейронів майже тим ж способом, яким це відбувається в живому мозку.
Метод, за допомогою якого працює модель Neurogrid, дещо відрізняється від методів розрахунку моделей, що використовуються комп'ютерами і суперкомп'ютерами. Більшість обчислювальних систем оперує лише інформацією в цифровій формі, обчислюючи послідовності виразів, результатом кожного з яких є логічна змінна, що має лише два значення "Так" і "Ні". Деякі ланцюги Neurogrid так само використовують таку цифрову форму спілкування", але основна маса обчислень проводиться на рівні аналогового сигналу, який дозволяє отримати потік вкрай швидких безперервних обчислень.
Такі особливості архітектури системи Neurogrid дозволяють штучним нейронів максимально точно наслідувати способом функціонування цих нейронів, а це, в свою чергу, забезпечує всієї моделі в цілому здатність працювати практично зі швидкістю мозку живого організму.
Творці системи Neurogrid сподіваються, що їх система, завдяки своїй швидкості, простоті, низькій вартості і доступності для більшості дослідних організацій, може бути ефективно використовуватися під час різних досліджень в області нейробіології, для пошуку причин і методів лікування деяких захворювань мозку, таких як аутизм, шизофренія та інші.