據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)報(bào)道,貓能夠比超級(jí)計(jì)算機(jī)更快速有效地識(shí)別出人臉。據(jù)此,美國科學(xué)家正在模仿貓腦的工作原理建造一臺(tái)計(jì)算機(jī),其方法和自然建造大腦一樣,使用了完全不同于傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的算法。
美國密歇根大學(xué)電子工程與計(jì)算機(jī)科學(xué)系助理教授盧偉之前已研發(fā)出了模擬大腦突觸的憶阻器電路?,F(xiàn)在,他又前進(jìn)了一步,證明了其研發(fā)的憶阻器能夠連接傳統(tǒng)的電路,并支持生物系統(tǒng)的記憶和學(xué)習(xí)過程,該研究出版在最新一期的《納米快報(bào)》網(wǎng)絡(luò)版上。
盧偉表示,目前最復(fù)雜的超級(jí)計(jì)算機(jī)是擁有14萬個(gè)中央處理器的龐然大物,并且需要不斷給它提供能量,盡管如此,其運(yùn)行速度仍然比貓腦慢83%。
在哺乳動(dòng)物的大腦中,神經(jīng)元通過突觸相互接觸并借以傳遞信息。最重要的是,突觸能夠根據(jù)神經(jīng)元產(chǎn)生的電信號(hào)的強(qiáng)度和時(shí)間點(diǎn)來記住這些通道,因而讓大腦具有記憶能力。
傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的邏輯和記憶功能被設(shè)置在電路的不同部分,并且每個(gè)計(jì)算單元僅僅同電路上的一些鄰居相聯(lián)系,因此,傳統(tǒng)電腦采用線性模式逐條執(zhí)行代碼,只能完成一些由有限變量組成的簡單任務(wù)。而包括貓?jiān)趦?nèi)的許多動(dòng)物的大腦能同時(shí)執(zhí)行多個(gè)任務(wù),因而能快速識(shí)別出人臉。
盧偉用一個(gè)憶阻器連接了兩個(gè)電路。他已經(jīng)證明,這套系統(tǒng)具有時(shí)序依賴型可塑性,能夠記憶和學(xué)習(xí)。時(shí)序依賴型可塑性指當(dāng)神經(jīng)元相互關(guān)聯(lián)時(shí),具有連接起來后變得更加強(qiáng)大的能力??茖W(xué)家認(rèn)為,時(shí)序依賴型可塑性是哺乳動(dòng)物的大腦形成記憶和學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。
盧偉表示,下一步是建立一個(gè)更大的系統(tǒng),讓一個(gè)兩升容器大小的機(jī)器獲得超級(jí)計(jì)算機(jī)擁有的復(fù)雜性,最終目標(biāo)是研制出一種具有革命性的機(jī)器,其不僅能夠?qū)W習(xí)和識(shí)別,還能夠做出復(fù)雜的決定,并且同時(shí)執(zhí)行多個(gè)任務(wù),效率遠(yuǎn)比傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)高。
盧偉說,模擬貓腦的計(jì)算機(jī)應(yīng)該具有貓的智力,如果任務(wù)是在一間堆滿家具的房子里,找到從前門通往沙發(fā)的最短距離,傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)能夠完成這個(gè)任務(wù)。但如果有人移動(dòng)了沙發(fā),傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)就無法作出相應(yīng)調(diào)整,找到一條新路,科學(xué)家希望模擬貓腦的電腦能夠做到這一點(diǎn)。