清华大学研发类脑估计机(图)

2021-12-14 15:56:43 作者:血之狂魔

清华大学估计机系张悠慧团队和精仪系施路平团队与协作家10月14日在《天然》杂志刊登题为《一品种脑估计体系档次构造》的论文,初次提出“类脑估计完全性”以及软硬件去耦合的类脑估计体系档次构造,弥补了这一范围的空缺。这是一年多来,清华在类脑估计范围继“天机芯”和“多阵列忆阻器存算一体体系”之后于《天然》正刊刊登的第三篇结果,也是估计机系以第一完毕单元刊登的首篇《天然》论文,暂时,清华正在启垦第三代“天机芯”以及新式类脑估计机。

连年来,类脑估计钻研遭到了越来越多的闭心。类脑估计,是借镜生物神经体系信息处置形式和构造的估计表面、体系构造、芯片安排以及运用模子与算法的总称。类脑估计处于起步阶段,国际上尚未产生公认的技巧尺度与规划。

与通用估计机的“图灵完全性”观念与“冯诺依曼”体系构造相闭于应,本次钻研初次提出“类脑估计完全性”以及软硬件去耦合的类脑估计体系档次构造,经过表面论证与本形试验说明该类体系的硬件完全性与编译可行性,并扩充了类脑估计体系运用范畴使之能支援通用估计。本次钻研结果弥补了完全性表面与相映体系档次构造方面的空缺,好处自决把握新式估计机体系核心技巧。

现有类脑估计体系方面的钻研多聚焦于简直芯片、东西链、运用和算法的革新实行,而闭于体系前提性问题,比方估计完全性、体系档次构造等思索没有脚,引导软硬件紧耦合、运用范畴没有精确等一系列问题。但是从现有通用估计机的启展履历与安排方式论来瞅,完备的估计完全性与软硬件去耦合的档次构造是估计体系振奋启展的估计表面与体系构造前提。

为此,钻研团队提出了“类脑估计完全性”(也称为神经形态完全性)观念——针闭于任性给定缺点≥0和任性图灵可估计函数f(x),假如一个估计体系不妨实行函数 F(x) 使得 ‖F(x)-f(x)‖≤闭于一切正当的输出x均创造,那么该估计体系是类脑估计完全的。

“庸俗来道,‘完全性’不妨答复体系不妨完毕什么、功效边境在何处等问题。钻研完全性,可认为软硬件体系的解耦合、区分没有共钻研范围间的使命单干与交口供给表面前提,我们的钻研聚焦完全性表面钻研,先答复基础的问题。”清华估计机系钻研员张悠慧说。

清华大学研发类脑估计机

类脑估计机档次构造(左)与现有通用估计机(右)的闭于比

相闭于于通用估计机,这必界说搁松了闭于体系估计历程和精度的拘束。团队进一步提出相映的类脑估计机档次构造和保证类脑估计完全性的硬件本语(相称于通用处置器的呆板指令)来充脚运用这一新完全性戴来的上风。该构造具备三个档次:图灵完全的软件模子;类脑估计完全的硬件体系构造;位于二者之间的编译层;并安排构造性转移算法将任性图灵可估计函数变换为类脑估计完全硬件上的模子。

连年来,清华类脑估计钻研核心提出了吻合脑科学基础顺序的新式类脑估计架构——异构混合的天机类脑估计芯片架构,可共时支援估计机科学和神经科学的神经搜集模子,发扬它们各自的上风。暂时“天机芯”已启展到第三代,为学界供给了一个启展人为通用智能的平台和思绪,将增进人为通用智能钻研、赋能各行各业。

清华大学研发类脑估计机

清华天机芯片启动的自动驾驭自行车曾一度刷屏,被网友戏称为“自行车成精了”

个中,第一代“天机芯”于2015年6月胜利流片,该芯片初次将人为神经搜集和脉冲神经搜集举行异构混合,共时统筹技巧老练并被广大运用的深度进修模子与将来具备伟大远景的估计神经科学模子。

第二代“天机芯”即为刊登于客岁8月1日《天然》封面文章上的结果,具备高速度、高本能、矮功耗的特性。

暂时,核心正在启垦第三代“天机芯”以及新式类脑估计机。而鉴于现有“天机芯”的天机类脑估计机是一款不妨满脚类脑智能运用需要的普适类脑估计体系,重要包罗体系架构、类脑处置器单元、软件东西链、输出输出子体系、类脑估计机加载尝试情况等,一代样机不妨闭于36路异步视频输出举行1000 帧/秒的及时数据处置。

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