最近,薩塞薩斯大學(University of Sussex)James Knight 博士和 Thomas Nowotny 教授利用隨處可見的電腦硬件,發明了世界上運行速度最快、最節能的小鼠大腦模擬器。
這款模擬器配備有自主研發的 GeNN 軟件和圖像處理器(Graphics Processing Units),憑借其優越的性能打敗了另一款全球前五十的超級計算機。
長久以來,學術界希望借助此類模擬器,了解神經細胞的不同位置受損后,大腦各處的功能會有何改變。這項技術對研究神經疾病(如癲癇性發作等)具有重大意義。同時,功能更強大的模擬器對 AI 提出了更高要求。本次的GeNN軟件性能穩定,之前已幫助無人機在模擬的昆蟲大腦內順利運行。
Nowotny 教授介紹說,過去三十年里,人們不斷縮小電腦芯片的各種零件,大大加快了電腦運行的速度。不過,這種縮小尺寸的方法遇到了瓶頸,只有重新設計某些零件的結構才能帶來新的突破。圖像處理器(GPU)就是一個很好的例子,團隊的實驗結果也證明了其可開發潛力巨大,甚至超過CPU。
(來源:UNIVERSITY OF SUSSEX)
此次的研究項目以 GeNN 軟件為基礎,在電腦上測試了兩個已成體系的腦神經科學模型。其中的一個模型是腦皮質的神經微電路,由八組不同的神經元和一個隨機網絡(其塑性呈現峰值時間相關性,在生物體學習過程中扮演重要角色)構成。
此次研發的 GPU,處理速度比超級計算機或者 SpiNNaker(一種仿神經系統,由歐洲人腦項目研發)要快上 10%,節省約十幾倍的能源。
學術界相信,隨著 GPU 變得更靈活 、 功能更強大,測試更加復雜的人腦模型將很快成為可能。Knight 博士表示,盡管模擬整個人腦還十分困難,但此次發表的成果顯示,以 GPU 為基礎的超級計算機潛力無限。再接下里的一年里,研究人員將著手模擬猴子的大腦,由于其尺寸是現有模型的五十倍,需要多個 GPU 相互配合完成。
英偉達公司的 AI 運算平臺為此次的模擬器提供了支持。
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原文標題:GPU再顯神功,實現最快、最節能的小鼠大腦模擬器!
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