یک کامپیوتر ساخته شده برای تقلید از شبکه های عصبی مغز نتایج مشابهی با بهترین نرم افزار ابررایانه مغز شبیه سازی که در حال حاضر برای تحقیقات عصبی و سیگنالینگ مورد استفاده قرار می گیرد، نتایج جدیدی را منتشر می کند که در مجله مجلات معرفتی Neuroscience منتشر شده است . این کامپیوتر سفارشی با نام SpiNNaker تست شده برای کارایی دقت، سرعت و کارایی انرژی، توانایی غلبه بر مشکلات سرعت و مصرف انرژی سوپر کامپیوترهای معمولی را دارد. هدف ما ارتقاء دانش ما در پردازش عصبی در مغز، شامل یادگیری و اختلالات مانند صرع و بیماری آلزایمر است.
“SpiNNaker می تواند از مدل های بیولوژیکی دقیق کورتکس پشتیبانی کند . لایه بیرونی مغز که اطلاعات را از حواس ها دریافت و پردازش می کند ، نتایج بسیار شبیه به آنهایی که از شبیه سازی نرم افزارهای سوپر کامپيوتر مشابه هستند، دارد. دکتر Sacha van Albada، نویسنده این مطالعه و رهبر گروه نظری نئوراتومی در مرکز تحقیقات ژلیچ آلمان است ، می گوید:”توانایی اجرای شبکه های دقیق عصبی در مقیاس وسیع به سرعت و در مصرف انرژی کم، تحقیقات رباتیک را پیشبرد می کند و مطالعات در زمینه یادگیری و اختلالات مغزی را تسهیل می کند.”
مغز انسان بسیار پیچیده است و شامل 100 میلیارد سلول مغز متصل است. ما درک می کنیم چگونه نورون های فردی و جزء خود را رفتار و ارتباط با یکدیگر و در مقیاس بزرگتر، که نواحی از مغز برای ادراک حسی، عمل و شناخت استفاده می شود. با این حال، ما کمتر در مورد ترجمه فعالیت های عصبی به رفتار، مانند تبدیل اندیشه به جنبش عضلانی می دانیم.
نرم افزار های ابر رایانه است توسط شبیه سازی تبادل سیگنال های بین نرون کمک کرد، اما حتی بهترین نرم افزار اجرا بر روی سریعترین ابر رایانه تا به امروز فقط می توانید شبیه سازی 1٪ از مغز انسان است.
“در حال حاضر مشخص نیست که معماری کامپیوتری مناسب برای مطالعه موثر شبکه های کل مغز موثر است. پروژه مغز انسان اروپا و مرکز تحقیقات Jülich تحقیقات گسترده ای را برای شناسایی بهترین استراتژی برای این مشکل بسیار پیچیده انجام داده اند. امروزه ابر رایانه ها نیاز به چندین دقیقه برای شبیه سازی یک دوم از زمان واقعی، بنابراین مطالعات در مورد فرآیندها مانند یادگیری، که ساعت ها و روزها را در زمان واقعی انجام می دهند در حال حاضر در دسترس نیست. ” پروفسور مارکوس دیسمن، همکار نویسنده، رئیس بخش سیستم های عصبی محاسباتی و سیستم های مرکز تحقیقات جلیچ، توضیح می دهد.
او ادامه می دهد: “شکاف زیادی بین مصرف انرژی مغز و ابر رایانه های امروز وجود دارد. محاسبات Neuromorphic (مغز الهام گرفته شده) ما را قادر می سازد تا بررسی کنیم که چگونه ما می توانیم با استفاده از الکترونیک به کارایی انرژی مغز دست پیدا کنیم.”
SpiNNaker که در طول 15 سال گذشته توسعه یافته و بر اساس ساختار و عملکرد مغز انسان است، بخشی از پلت فرم رایانه Neuromorphic پروژه مغز انسان است که یک کامپیوتر سفارشی متشکل از نیم میلیون از عناصر محاسباتی ساده کنترل شده توسط نرم افزار خود می باشد. محققان، دقت، سرعت و کارایی انرژی SpiNNaker را با NEST مقایسه کردند که یک نرم افزار فوق تخصصی رایانه ای است که در حال حاضر برای تحقیقات سیگنالینگ مغز استفاده می شود.
استیو فوربر، همکاران و استاد مهندسی کامپیوتر در دانشگاه منچستر، انگلستان، گفت: “شبیه سازی های انجام شده در NEST و SpiNNaker نتایج بسیار مشابهی را نشان می دهد.” “این اولین بار است که یک شبیه سازی دقیق از قشر در SpiNNaker و یا بر روی هر پلت فرم Neuromorphic اجرا شده است. SpiNNaker شامل 600 مدار مجتمع شامل بیش از 500،000 پردازنده کوچک است. شبیه سازی شرح داده شده در این مطالعه فقط شش تخته استفاده می شود . 1٪ از کل توانایی دستگاه یافته های تحقیق ما نرم افزار را بهبود می بخشد تا این را به یک هیئت تکمیل کند. ”
وان آلبالا آرزوهای آینده خود را برای SpiNNaker به اشتراک می گذارد: “ما امیدواریم برای شبیه سازی زمان واقعی به طور فزاینده ای بزرگ با این سیستم های محاسباتی neuromorphic. در پروژه مغز انسان، ما در حال حاضر با neuroroboticists که امیدواریم از آنها برای کنترل ربات استفاده کنید.”
منبع:
موارد ارائه شده توسط مرزها
مطالب پیشنهادی مرتبط
چگونه برای ساخت یک مغز،کشف پاسخ رمز و راز تکاملی ممکن است؟
فعالیت مغز می تواند موفقیت درمان افسردگی را پیش بینی کند
ساختار مغز می تواند موفقیت رژیم را پیش بینی کند
تکنیک های نوشتاری برای تجسم سه بعدی ساختار میکروسکوپی مغز انسان
پیشینه خانواده چقدر در موفقیت ازدواج نقش دارد؟ طبق نظر دکتر روانشناسی
تشخیص خودکار تشنج های اپیکال کانونی در ناحیه نگهبان مغز انسان
نقشه برداری از ذرات مغناطیسی در مغز انسان
مکانیسم همانند سازی | چگونه با مکانیسم همانند سازی الگوبرداری می کنیم؟