【科學人文摘】改造世界10大奇招 -- 學人腦思考的晶片

■類神經電腦將輕鬆解決難倒傳統電腦的所有任務。

圖片來源:http://sa.ylib.com/read/readshow.asp?FDocNo=1897&CL=4

撰文│敏斯(Christopher Mims)
翻譯│王怡文

      重大變革往往出自非常簡單的創意。當年,一位叫做賈伯斯的年輕發明家因為想讓「沒有用過電腦,也不特別想擁有電腦的人們」體驗電腦的能力,帶領了我們脫離難以掌握的大型主機和一長串指令,邁向使用起來輕鬆愉快的麥金塔和iPhone。他的點子從此改變了我們跟科技的關係。

      還有哪些簡單但極富革命性的創意還在實驗室裡,等著一炮而紅的時機來臨?這次我們精選了10項新科 技,並介紹這些科技的內涵,以及它們可能如何改造世界。這些新科技包括運算方式跟人類思維相同的電腦、能在加油站充電的電池、以巨量資料製成的「水晶 球」(見38頁〈計算未來〉)。你也可以說,這次的報導是我們向簡單創意的強大力量致敬。

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學人腦思考的晶片

      微晶片架構設計師莫達(Dharmendra S. Modha)的團隊,也許是世上唯一包括了精神科醫師的。此舉並非為了維護工程師的心理健康,而是他的合作對象──由五所大學及IBM五個實驗室所組成的聯盟,正在研發一種模仿神經元運作的微晶片。

      他們稱之為「認知計算」,2011年8月首度發表研究成果:兩顆各由256個人工神經元組成的微晶 片。現在這些晶片只能在乒乓遊戲中擊敗對手,或走出簡單的迷宮,然而他們有個野心勃勃的最終目標:把人腦的神經計算功能放進小小的矽晶片中。這個由美國國 防高等研究計畫署資助的計畫稱為SyNAPSE,正在研發擁有100億個神經元和100兆個突觸的微處理器,約相當於人的大腦半球的規模,預計體積不超過 兩公升,耗電相當於10個100瓦的燈泡。

      這計畫看似想創造人腦,但莫達堅決否認,他說他們想創造的是一個替代架構,取代幾乎每部電腦都採用的 共同架構。普通晶片只能透過一個狹窄的通道傳送指令和資料,而使極速受限。但在莫達的替代架構下,每個人工神經元都有自己的通道,從一開始就內建大量平行 運算的能力。莫達表示:「我們正在打造一個通用的地基,一個用來當成基礎、創造多種應用的平台技術。」

      喬治亞州立大學神經科學家愛德華斯(Don Edwards)認為,這個做法一旦成功,模擬神經網絡的成就將達到30年來的最高峰,就連IBM的競爭者都刮目相看,美國克雷電腦副總裁柏丁 (Barry Bolding)指出:「類神經運算有潛力解決傳統系統感到困難、甚至無解的問題。」

      莫達強調,認知計算架構不會取代傳統電腦,而是補其不足,預先處理充滿雜訊的真實世界資訊,轉為傳統電腦可處理的訊號。例如,擅長圖形辨識的晶片可從人群中選出一張臉,再把他的身分傳給傳統電腦。

      如果有人擔心機器太過強大,那麼或許令人稍感安心的是,這些晶片的數學不會太好。莫達說:「就像用現在的電腦來模擬人腦很沒效率一樣,傳統電腦擅長的快速加法和減法,用類人腦網絡來做也非常沒效率。誰都不能取代對方。」

【欲閱讀更豐富內容、更多精選新科技,請參閱科學人2012年第119期1月號】
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 文章出處:科學人

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