- Что такое биологические нейроны?
- Чем уникален суперкомпьютер SpiNNaker?
Впервые был активирован крупнейший в мире суперкомпьютер, архитектура которого вдохновлена принципами работы человеческого мозга. Проект под названием SpiNNaker (Spiking Neural Network Architecture) ставит перед собой амбициозную цель — создать многоядерную вычислительную систему, способную моделировать отдельные участки мозга. Уникальность машины заключается в том, что она объединяет в единую систему целый миллион процессорных ядер.
Вычислительная мощность суперкомпьютера позволяет выполнять свыше 200 миллионов операций в секунду, что на сегодняшний день не имеет аналогов. Каждый чип SpiNNaker содержит 100 миллионов транзисторов. Реализация этого масштабного проекта потребовала от ученых более двух десятилетий теоретической разработки и еще десяти лет на непосредственное строительство. Финансовые вложения составили свыше 19 миллионов долларов, однако полученный результат полностью оправдал ожидания и затраты.
Что такое биологические нейроны?
Разработка SpiNNaker стартовала в 2006 году в стенах Манчестерского университета в Великобритании. Его ключевая особенность — способность моделировать нейронную активность в режиме реального времени, что делает его первой в своем роде «живой» вычислительной машиной. Биологические нейроны — это фундаментальные элементы нервной системы, обладающие сложной структурой. Именно из них, соединенных между собой нервными волокнами, состоит человеческий мозг. Суперкомпьютеры, подобные SpiNNaker, используют нейроморфные вычисления, где электронные схемы имитируют поведение и связи нейронов.
Чем уникален суперкомпьютер SpiNNaker?
Принцип работы SpiNNaker кардинально отличается от традиционных компьютеров. Если обычные машины передают большие пакеты данных из одной точки в другую по заранее определенным маршрутам, то SpiNNaker действует иначе. Он имитирует масштабную архитектуру мозга, рассылая одновременно миллиарды крошечных сигналов в самых разных направлениях, подобно тому, как это происходит в нейронных сетях. По сути, это примитивная, но функциональная модель работы человеческого мозга.
Где вы предпочли бы жить: в частном доме, или квартире? Однозначно квартира! Комфорт, уют и тепло, вокруг люди и инфраструктура 422 ( 6.75 % ) Только частный дом! Вокруг тишина, покой, много места и мало людей! 2868 ( 45.84 % ) Зачем выбирать что-то одно? В городе квартира, а за городом - частный дом. 2729 ( 43.62 % ) Я - свободный Гражданин Планеты Земля! Мне не нужна рукотворная клетка! 237 ( 3.79 % ) Назад
Ученым удалось создать своего рода «цифровой мозг», который наглядно демонстрирует принципы работы наших нейронных связей. Конечная цель исследователей — построить систему на миллионе ядер для моделирования работы мозга в реальном времени, и SpiNNaker является первым и критически важным шагом на этом пути. Для сравнения: человеческий мозг содержит около 86 миллиардов нейронов, мозг крысы — примерно 200 миллионов. Интересно, что у слона в коре головного мозга нейронов даже больше, чем у человека — около 257 миллиардов.
Научные перспективы и практическое применение
Главная миссия таких суперкомпьютеров, как SpiNNaker, — помочь совершить прорыв в нейробиологии. Они позволяют ученым глубже понять механизмы работы мозга, запуская невероятно сложные и масштабные симуляции в реальном времени, которые невозможны на других типах вычислительных систем.
SpiNNaker способен имитировать функции отдельных областей человеческого мозга. Например, он может моделировать активность 80 000 нейронов и процессы обработки сенсорной информации. Особое внимание уделяется симуляции базальных ганглиев — области мозга, пораженной при болезни Паркинсона. Это открывает огромные перспективы для изучения механизмов развития этого заболевания и поиска новых методов лечения.
Суперкомпьютер, созданный Исследовательской группой передовых процессорных технологий (APT) в Манчестерском университете, является частью масштабного проекта Европейского Союза по изучению человеческого мозга. Команда разработчиков также создала специализированный чип SpiNNaker, содержащий 18 процессорных узлов ARM968. Планируется, что в 2023 году будет представлено следующее поколение — чип SpiNNaker 2, который будет оснащен 160 узлами на архитектуре Arm Cortex-M4F.
Благодаря SpiNNaker человечество получает уникальный инструмент для прикосновения к тайнам собственного мышления. Эта машина поможет разобраться в сложнейших нейронных процессах и приблизит науку к решению многих задач, которые раньше казались недостижимыми.
Филонцев Виктор Николаевич На сайте: Автор и редактор статей на сайте pobetony.ru
Образование и опыт работы: Высшее техническое образование. Опыт работы на различных производствах и стройках – 12 лет, из них 8 лет – за рубежом.
Другие умения и навыки: Имеет 4-ю группу допуска по электробезопасности. Выполнение расчетов с использованием больших массивов данных.
Текущая занятость: Последние 4 года выступает в роли независимого консультанта в ряде строительных компаний.
