Piękny cyfrowy umysł. Komputer dorównujący ludzkiemu mózgowi?
Zdaniem konstruktorów liczba „synaptycznych” operacji, które jest w stanie wykonać maszyna, może być porównana z poziomem aktywności wszystkich połączonych ze sobą neuronów w mózgu. A to głównie dzięki innowacyjnej konstrukcji neuromorficznej (naśladującej ludzką sieć neuronową) obwodów obliczeniowych maszyny.
„Nasza wiedza o tym, w jaki sposób mózgi obliczają za pomocą neuronów, była ograniczana przez naszą niezdolność do symulacji sieci podobnych do mózgu na dużą skalę”, powiedział w komunikacie medialnym profesor André van Schaik, dyrektor Międzynarodowego Centrum Systemów Neuromorficznych (ICNS) w Western Sydney. „Symulowanie sieci neuronowych na standardowych komputerach wykorzystujących procesory graficzne (GPU) i wielordzeniowe procesory centralne (CPU) jest zbyt wolne i energochłonne. Nasz system to zmienia”.
Odtworzenie w dziedzinie komputerów ekonomii energetycznej systemu, jakim jest ludzki mózg, było i jest wyzwaniem. Superkomputer Frontier z Oak Ridge National Laboratory, uważany do niedawna za najszybszy obecnie komputer na świecie, wymaga do działania prawie dwudziestu trzech megawatów mocy. Mózg może działać z taką samą prędkością, sięgającą eksaflopsów, potrzebując zaledwie 20 watów. DeepSouth, który też jest określany jako superkomputer, tworzony jest z myślą o oszczędności mocy przy superkomputerowej mocy obliczeń.
Projekt neuromorficzny różni się również zasadniczo od projektu tradycyjnych komputerów elektronicznych. Tradycyjnie komputery charakteryzowały się oddzielnymi jednostkami przetwarzania i pamięci, czyli układem, w którym dane są przechowywane w jednym miejscu, a manipulowane w innym. Chociaż nie wiemy wielu rzeczy o tym, jak działa pamięć w ludzkim mózgu, jesteśmy prawie pewni, że nie działa w taki sposób jak w budowanych przez nas komputerach. Stąd próby odtworzenia rozwiązań mózgowych w celu szukania mózgowej wydajności energetycznej.
Obwody neuromorficzne DeepSouth opierają się na sieciach prostych procesorów, które mogą pracować równolegle. Naśladuje to sposób funkcjonowania neuronów w mózgu, połączonych synapsami, mogących działać jednocześnie. System będzie skalowalny i łatwy do przeprogramowania z poziomu interfejsu użytkownika przy użyciu popularnego języka programowania Python, co oznacza, że naukowcy będą mogli korzystać z tej technologii bez konieczności dogłębnego poznania samego sprzętu.
DeepSouth, jeśli rzeczywiście osiągnie 228 bilionów operacji na sekundę, będzie w teorii znacznie szybszy niż ludzki mózg, którego zdolność szacuje się na sto bilionów na sekundę. Jeśli mimo to nie będzie dorównywał możliwościami mózgowi, nie tylko pod względem wydajności energetycznej, to i tak powie nam to wiele o tym, jak działa to, co mamy w czaszce.
Tak czy inaczej sukces tej konstrukcji może utorować drogę do budowy cyfrowego mózgu, nie gorszego a może nawet lepszego niż nasz własny. Jeśli będzie lepszy tylko pod pewnymi względami, to potwierdzi jedynie, że ludzki mózg jest niezwykłym cudem natury, którego być może ni-gdy nie będziemy w stanie wiernie skopiować za pomocą dostępnej techniki.
Mirosław Usidus
