Nový neuromorfní superpočítač SpiNNaker tvoří 1 milion procesorových jader  
SpiNNaker je největším neuromorfním počítačem světa. Může simulovat vybrané oblasti mozku v reálném čase nebo třeba testovat rozsáhlé neurální sítě pro pokročilé mobilní roboty. Počet simulovaných neuronů SpiNNakera zhruba odpovídá tisícině procenta lidského mozku.
Vnitřnosti neuromorfa jménem SpiNNaker. Kredit: University of Manchester.
Vnitřnosti neuromorfa jménem SpiNNaker. Kredit: University of Manchester.

Ponecháme-li výjimečně stranou umělé inteligence, lidé v dnešní době žasnou především nad dvěma směry vývoje elektroniky. Jeden z nich směřuje ke kvantovým počítačům, v nichž se prohánějí tajuplné kvantové jevy. A ten druhý míří k neuromorfním počítačům, které stále lépe napodobují biologický mozek. Pikantní na tom je, že ani kvantovým jevům, ani podstatě inteligence a fungování mozku stále ještě do všech detailů nerozumíme. Jak se ale zdá, při vývoji revolučních počítačů to tak úplně nevadí.

 

Steve Furber. Kredit: Peter Howkins / Wikimedia Commons.
Steve Furber. Kredit: Peter Howkins / Wikimedia Commons.

Na britské Manchesterské univerzitě v pátek 2. listopadu (2018) poprvé spustili podivuhodný neuromorfní superpočítač SpiNNaker (podle anglického Spiking Neural Network Architecture). Jde o momentálně největší neuromorfní počítač na světě, který tvoří 1 milion výpočeních jader procesorů (57 tisíc procesorů). Škarohlídi mohou být v klidu, svět zatím stále stojí a život není o nic horší. Ani o nic lepší. Nicméně, SpiNNaker stojí za pozornost. Tahle mašina zvládne 200 milionů milionů operací za sekundu a představuje zatím nejkomplexnější napodobení biologického mozku křemíkem.

 

Projekt SpiNNaker.
Projekt SpiNNaker.

Vývoj SpiNNakera trval celkem 20 let, z čehož více než 10 let trvala jeho stavba. SpiNNaker přišel celkem na asi 15 milionů liber, přičemž se na jeho financování podílel britský EPSRC (Engineering and Physical Sciences Research Council) a evropský projekt European Human Brain Project.

 

SpiNNaker teď může simulovat více biologických neuronů, čili nervových buněk, než kterékoliv jiné zařízení na této planetě. Reálné neurony v nervovém systému komunikují především tak, že vytvářejí píky elektrochemické energie. Neuromorfní počítače využívají rozsáhlé sestavy elektronických prvků, které komunikaci neuronů pomocí těchto píků napodobují.
Nově spuštěný SpiNNaker je unikátní v tom, že na rozdíl od běžných počítačů nekomunikuje posíláním velkého množství informace z bodu A do bodu B. Namísto toho SpiNNaker napodobuje masivně paralelní komunikaci mozku, v němž dochází k rozesílání miliard malých kousků informace na tisíce různých míst zároveň.

Neuromorfní superpočítač SpiNNaker. Kredit: University of Manchester.
Neuromorfní superpočítač SpiNNaker. Kredit: University of Manchester.


Podle autora původní koncepce Stevena Furbera teď SpiNNaker kompletně mění model fungování počítačů. Výpočetní architekturou je SpiNNaker víc mozek než klasický počítač. Pro Furbera je to pochopitelně naprosto fantastické.


Tvůrci SpiNNakera nehodlají přestat. Výhledově chtějí postavit neuromorfní počítač, který bude modelovat 1 miliardu biologických neuronů v reálném čase. To bude představovat asi 1 procento architektury reálného lidského mozku. Ten obsahuje asi tak 100 miliard mozkových synapsí, vesměs velmi vysoce propojených, asi tak jednou biliardou synapsí.

 

SpiNNaker sice ještě nedosahuje úrovně architektury lidského mozku, ale i tak bude velmi užitečný a zajímavý. S jeho pomocí bude možné modelovat činnost oblastí mozku v reálném čase. SpiNNaker bude například simulovat bazální ganglia, tedy oblast mozku, kterou zasahuje Parkinsonova choroba. Takové simulace jsou velmi slibné pro farmaceutický výzkum a další odvětví.


To ale ještě není všechno. Jak říká Furber, SpiNNaker je také úžasný neurální simulátor v reálném čase, na němž bude možné testovat mohutné neurální sítě pro pokročilé roboty. SpiNNaker už měl nedávno možnost řídit robota jménem SpOmnibot. Ten díky SpiNNakerovi analyzoval vizuální informace v reálném čase a pak se navigoval v prostředí. 

Video:  SpiNNaker: 1 million core neuromorphic platform


Video:  Steve Furber - Future Developments in Microprocessor Design


Literatura
University of Manchester 2. 11. 2018.

Datum: 08.11.2018
Tisk článku

Proč cítím to, co ty - Bauer Joachim
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 89 Kč
cena: 76 Kč
Proč cítím to, co ty
Bauer Joachim
Související články:

Neurosynaptický čip inspirovanou mozkovou kůrou     Autor: Stanislav Mihulka (09.08.2014)
Krystaly z IBM imitují mozkové neurony     Autor: Stanislav Mihulka (05.08.2016)
Umělé synapse otevírají cestu k čipům, které budou jako mozky     Autor: Stanislav Mihulka (01.02.2018)



Diskuze:

Real time Spaun on SpiNNaker

Boris Lukáč,2018-11-09 11:17:19

Functional brain simulation on amassively-parallel computer architecture >>>
https://www.research.manchester.ac.uk/portal/files/60826558/FULL_TEXT.PDF

Odpovědět

Zajímavé

Alexandr Kostka,2018-11-09 10:52:15

Rozhodně zajímavý počin, jen mě trochu zaráží uvedená cena. Počítač s milionem procesorů za 15 milionů liber? Procesor sám o sobě přitom není zdaleka celý počítač, kolem něj je xy součástek, též nikoliv zadarmo. Nějak se to nedovedu představit. Buď nesedí jednotky (miliony/miliardy), nebo berou jako procesor pát tranzistorů a na jeden fyzycký křemík jich dali xy.

Odpovědět


Re: Zajímavé

Fanda Sin,2018-11-09 11:12:49

Pravděpodobně jen zmatení pojmů a dojmů, superpočítač by měl mít milion ARM9 výpočetních jader:
Jeden procesor obsahuje 18 výpočetních jader.
Což vychází na nějakých 57 tisíc (fyzických) procesorů. (1 jádro je "řídící/systémové" a jedno je "záložní")

Zde je odkaz na popis trochu více z HW pohledu (jen krátká zprávička):
https://www.root.cz/zpravicky/spinnaker-nejvetsi-superpocitac-napodobujici-mozek/

a zde případně dokument přímo z Manchester University:
http://apt.cs.manchester.ac.uk/projects/SpiNNaker/SpiNNchip/

Odpovědět


Re: Re: Zajímavé

Alexandr Kostka,2018-11-09 16:13:22

Děkuji. Ano, to už by odpovídalo. Cenově i rozměrově. Já si říkal, že bude někde chyba, že milion procesorů by stálo víc, zabíralo podstatně víc místa a podobně.

Odpovědět

Vševědec

stanislav vyskočil,2018-11-08 22:00:31

Prosím a žádám pana Milana Krnice, aby se přestal na těchto stránkách vyjadřovat. Pokud tak učiní, bude to z jeho strany ten nejlepší příspěvek.

Odpovědět


Re: Vševědec

Jaroslav Pešek,2018-11-09 07:05:58

Prosím a žádám pana stanislava vyskočila, aby přestal na těchto stránkách žádat ostatní, aby se přestali vyjadřovat. Pokud tak učiní, bude to z jeho strany ten nejlepší příspěvek.

Odpovědět

Neurony versus Synapse

Karel Klement,2018-11-08 19:53:29

Počet neuronů v lidském mozku je asi 100 miliard. Pokud od tohoto počtu odečtete třeba neurony mozečku (69 miliard), který by měl být zodpovědný za pohyb. Tak se dostáváme v procentech jinam.
Jestli je to tak, že hlavní rozdíl, který dělá lidi "rozumnými" je 16 miliard neuronů v předním laloku. Dokáže se SpiNNaker dostat přes 6% té důležité architektury?

Odpovědět


Re: Neurony versus Synapse

Jan Novák9,2018-11-10 08:51:51

Na druhé straně Spinnaker je miliardkrát rychlejší. tj. teoreticky by mohl simulovat mnohem větší počet neuronů ve stejném čase jako multitasking. Pokud by rekonfigurace sítě trvala 1000 cyklů mohl by simulovat takových 10-100 miliard neuronů v reálném čase (reálném pro biologické neurony). Nehledě k tomu že z důvodu délky výstavby je dnes už velice zastaralý.

Odpovědět

omezá simulace neomezené reality

Milan Krnic,2018-11-08 19:24:56

Bazální ganglia nejsou omezená v realitě, jsou omezená přinejmenším naším tělem, tedy nechápu, k čemu by byla taková simulace. Na druhou stranu lepší, než nic, když ani těch Ujgurů není neomezeně.

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni












Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace