ابرکامپیوتر جدید، با یک میلیون پردازنده، سریع‌ترین شبیه‌ساز مغز در دنیاست

دانشمندان به تازگی بزرگترین "مغز" دنیا را فعال کردند؛ یک ابر رایانه با یک میلیون هسته‌ی پردازنده و 1200 مدار داخلی متصل با یکدیگر که مانند مغز انسان عمل می‌کنند.

این ابر رایانه که ساخت آن 10 سال به طول انجامید، بزرگترین کامپیوتر نورومورفیک (مدل‌سازی شده بر اساس سیستم عصبی) دنیا محسوب می‌شود. این کامپیوتر که Dubbed Spiking Neural Network Architecture و یا SpiNNaker نامیده می‌شود، در دانشگاه منچستر انگلیس واقع شده و به گفته‌ی استیو فوربر، یکی از اعضای این پروژه، به دنبال بهبود شیوه‌ی عملکرد کامپیوترهای معمولی است.

اما SpiNNaker تنها مانند یک مغز فکر نمی‌کند، بلکه مدل‌‌هایی از نورون‌‌ها در مغز انسان را می‌سازد، و در حالت به هنگام (real time) تعداد نورون‌‌های شبیه‌سازی شده‌اش بیشتر از هر کامپیوتر دیگری روی زمین است.

وظیفه‌ی اولیه این رایانه پشتیبانی از مدله‌ای مغزی جزئی است: برای مثال مدل‌هایی از کورتکس، گانگلیای بازال، یا چند منطقه از مغز، که درحال فعالیت Spiking هستند.

رایانه‌ی SpiNNaker از سال 2016 مشغول به شبیه‌سازی نورون‌‌ها بوده است، اما از 500هزار پردازنده استفاده می‌کرده، اکنون دو برابر قبل ظرفیت دارد. در حال حاضر این رایانه این ظرفیت را دارد که 200 کوادریلیون عمل را به صورت همزمان به انجام برساند.

در حالی که ممکن است رایانه‌‌های دیگری نیز وجود داشته باشند که در تعداد پردازنده بتوانند با SpiNNaker رقابت کنند، چیزی که این رایانه را از بقیه جدا می‌کند، زیرساخت‌‌های متصل کننده‌ی این پردازنده‌‌ها به یکدیگر است. در مغز انسان، 100 میلیارد نورون به صورت همزمان فعالیت کرده و سیگنال‌های خود را به هزاران مقصد مختلف می‌فرستند. معماری SpiNNaker سطح بالایی از ارتباطات را بین پردازنده‌‌هایش پشتیبانی می‌کند، و در نتیجه بسیار مشابه یک مغز طبیعی عمل می‌کند. فوربر می‌گوید: SpiNNaker توانایی این را دارد بیشتر از هر کامپیوتر دیگری، فعالیت شبکه‌‌های عصبی بزرگتری را در حالت به هنگام بیولوژیک، شبیه‌سازی کند.

پیش از این، هنگامی کهSpiNNaker با 500 هزار پردازنده مشغول به کار بود، توانست 80 هزار عصب در کورتکس را شبیه‌سازی کند، بخشی از مغز که وظیفه‌ی پردازش اطلاعات گرفته از حواس را دارد. دیگر شبیه‌سازی SpiNNaker ، شبیه سازی گانگلیا بازال بود، ناحیه‌ای در مغز که در بیماری پارکینسون درگیر می‌شود. این شبیه‌سازی‌‌ها گویای توانایی بالقوه‌ی این رایانه برای استفاده به عنوان ابزاری برای مطالعه‌ی اختلالات مغزی است.

رایانه‌ی SpiNNaker همچنین می‌تواند یک ربات متحرک به نام SpOmnibot را کنترل کند، که از کامپیوتر برای تفسیر داده‌‌های گرفته شده از سنسور بینایی ربات تصمیم گیری برای جهت یابی در حالت به هنگام استفاده می‌کند.

یک ماشین بسیار پیشرفته مانند SpiNNaker می‌تواند تنها بخش کوچکی از ارتباطات موجود در مغز انسان را مدیریت کند، و ابررایانه‌‌ها راه زیادی برای رسیدن به سطح مغز، و فکر کردن، در پیش دارند.

فوربر می‌گوید: حتی با یک میلیون پردازنده، ما تنها می‌توانیم به یک درصد از مقیاس داده‌‌های مغز انسان دست پیدا کنیم، و این هم با فرض‌‌های ساده کننده‌ی بسیار زیاد قابل دسترس است. با این حال، این فرضیات می‌تواند عملکرد مغز موش را شبیه‌سازی کند، که هزار برابر کوچکتر از مغز انسان است.

منبع: لایو ساینس