一年前，IBM的阿爾瑪鄧研究中心（Almaden Research Center）正在進(jìn)行一項(xiàng)“復(fù)制人腦”的計(jì)劃。IBM的Dharmendra S. Modha博士稱，現(xiàn)有基于馮·諾伊曼的計(jì)算機(jī)基本架構(gòu)無法模擬人腦結(jié)構(gòu)，而他們正在進(jìn)行一項(xiàng)徹底顛覆這種架構(gòu)的計(jì)算機(jī)芯片，從而讓它能夠更好地模擬人腦。

 

　　Modha和他的團(tuán)隊(duì)的做法是從硬件和軟件同時(shí)入手：他們重新設(shè)計(jì)了計(jì)算機(jī)芯片，將人腦神經(jīng)系統(tǒng)的主要組成部分神經(jīng)元（包含突觸）植入到了這個(gè)芯片當(dāng)中；而在軟件方面他們開發(fā)了一種新的編程語言配合，這種語言需要在新芯片基礎(chǔ)上開發(fā)，能夠做到傳統(tǒng)芯片做不到的事情——比如可以適應(yīng)模擬大腦感知外界環(huán)境方面的應(yīng)用，讓程序員將輕易開發(fā)出檢測(cè)聲音和識(shí)別顏色的軟件模塊。IBM把這個(gè)芯片稱為“neurosynaptic core”（神經(jīng)突觸核心）。

 

　　這個(gè)一年前聽起來有些異想天開的計(jì)劃如今已經(jīng)正式落地了。不久前，IBM在《Science》雜志上發(fā)表了一篇論文介紹這項(xiàng)研究的最新進(jìn)展，把完成品稱為“SyNAPSE chip”（SyNAPSE是Systems of Neuromorphic Adaptive Plastic Scalable Electronics的縮寫，自適應(yīng)塑料可伸縮電子神經(jīng)形態(tài)系統(tǒng)芯片）。我們知道，人類神經(jīng)系統(tǒng)主要是由神經(jīng)元這一細(xì)胞組成的器官系統(tǒng)，而IBM在SyNAPSE芯片中使用了4096個(gè)神經(jīng)突觸核心、54億個(gè)晶體管，晶體管的數(shù)量是傳統(tǒng)PC處理器的4倍以上，比英特爾Xeon至強(qiáng)芯片采用的晶體管數(shù)量多出10億個(gè)，產(chǎn)生的效果相當(dāng)于100萬個(gè)神經(jīng)元和2.56億個(gè)突觸。它也成為IBM目前最大的芯片。

 

　　值得注意的是，它并非想要用新的芯片取代原有的計(jì)算機(jī)芯片。IBM在其網(wǎng)站上介紹，傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)關(guān)注語言和分析思考，而神經(jīng)突觸核心能夠解決感知和形狀識(shí)別的問題，它們分別像人類的左腦和右腦一樣；而IBM接下來想要做的，就是讓“左腦”和“右腦”連接起來合作，形成一種新的“整體計(jì)算智能”。從這個(gè)說法上來看，IBM的這個(gè)SyNAPSE芯片其實(shí)是傳統(tǒng)芯片和neurosynaptic芯片的結(jié)合體。傳統(tǒng)的芯片擅長(zhǎng)大量的符號(hào)運(yùn)算和數(shù)字處理，而神經(jīng)突觸核心的優(yōu)勢(shì)在于多感官和實(shí)時(shí)傳感器數(shù)據(jù)處理。比如，Modha曾經(jīng)表示，團(tuán)隊(duì)正在開發(fā)一種頭戴設(shè)備，能夠幫助盲人感知外部環(huán)境；而這一次IBM稱，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)測(cè)試，這種芯片可以在錄像片段中檢測(cè)人、汽車、卡車和公共汽車，并識(shí)別出了它們。這其實(shí)就是依靠神經(jīng)突觸核心來完成的。

 

　　從它的工作方式也可以看出這一點(diǎn)。傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)芯片必須時(shí)刻處于工作狀態(tài)，而SyNAPSE芯片則只有需要它們的時(shí)候才會(huì)工作。這種技術(shù)降低了能耗：它運(yùn)行期間功率僅為70毫瓦。你可能馬上就聯(lián)想到，實(shí)際上目前智能手機(jī)芯片中采用的“協(xié)處理器”就是這么工作的，而SyNAPSE芯片與當(dāng)前智能手機(jī)采用的“主處理器＋協(xié)處理器”的思路相似，都是由在不同方面有著優(yōu)勢(shì)的主次處理器各司其職來完成運(yùn)算的。

 

　　更有意思的是，它還是可擴(kuò)展的——當(dāng)幾個(gè)這種芯片連接在一起，就能夠組成一個(gè)大的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。雖然在動(dòng)物界還沒有直接證據(jù)顯示物種的智慧程度與神經(jīng)元細(xì)胞的數(shù)量有正相關(guān)關(guān)系，但作為計(jì)算機(jī)芯片，更多的芯片數(shù)量讓其擁有了提高運(yùn)算能力和智力的可能。

 

　　想想看，當(dāng)這種芯片被應(yīng)用到了那些僅僅需要人類的基本生物智慧的領(lǐng)域，會(huì)發(fā)生什么？或許，我們?nèi)祟惸軌蛘嬲貜脑S多場(chǎng)景中抽身出來，因?yàn)橛?jì)算機(jī)或是機(jī)器人就完全可以勝任了。