清华大学研发类脑计算机：首次提出“类脑计算完备性”

2020-10-16 08:16

据央视新闻报道，10月14日晚，清华大学计算机系张悠慧团队和精密仪器系施路平团队与合作者在《自然》（Nature）杂志发文，首次提出“类脑计算完备性”以及软硬件去耦合的类脑计算系统层次结构。目前，清华大学正在开发新型类脑计算机。

在这盘篇题为《一种类脑计算系统层次结构》的论文中，首次提出“类脑计算完备性”以及软硬件去耦合的类脑计算系统层次结构，通过理论论证与原型实验证明该类系统的硬件完备性与编译可行性，并扩展了类脑计算系统应用范围使之能支持通用计算。

类脑计算处于起步阶段，国际上尚未形成公认的技术标准与方案，这一成果填补了空白，利于自主掌握新型计算机系统核心技术。《自然》杂志的审稿人认为“这是一个新颖的观点，并可能被证明是神经形态计算领域以及对人工智能研究的重大发展。

清华大学计算机科学与技术系研究员张悠慧认为，脑计算完备性这个概念的提出，就是相当于帮助我们去界定类脑计算系统它能做什么，它功能的边界在什么地方。那么类脑计算系统层次结构就是能够帮助我们去实现，比如我们将来进行类脑计算开发的时候，软件开发人员、研究人员和硬件开发人员、研究人员他们能够相对比较独立地去做好自己专业的工作。

类脑计算，是借鉴生物神经系统信息处理模式和结构的计算理论、体系结构、芯片设计以及应用模型与算法的总称。其重要性正如欧盟人脑旗舰研究计划项目所指出的：“在未来10到20年内，谁要引领世界经济，谁就必须在这个领域领先。”

值得一提的是，今年9月1日，浙江大学联合之江实验室也在杭州发布一款包含1．2亿脉冲神经元、近千亿神经突触的类脑计算机Darwin Mouse。这是我国第一台基于自主知识产权类脑芯片的类脑计算机，该计算机使用了792颗由浙江大学研制的“达尔文二代”类脑芯片，支持1．2亿脉冲神经元、近千亿神经突触，神经元数量规模相当于小鼠大脑，典型运行功耗只需要350－500瓦。值得一提的是，Darwin Mouse也是目前国际上神经元规模最大的类脑计算机。

在浙江大学的官微中可以看到，多个机器人以类脑计算机为智能中枢，展示了抗洪抢险场景下的协同工作。

Darwin Mouse还能实现听歌识曲的功能，人们只需要哼唱出一首歌中的两居，类脑计算机可通过模拟海马体记忆机制，实现对大脑内部记忆信息的存取，将后续的歌曲内容“唱”出来。

借助类脑计算机，研究人员还实现了脑电信号的稳态视觉诱发电位实时解码，可“意念”打字输入。