温籍科学家潘纲领衔研究团队成功研制全球神经元规模最大的类脑计算机

温都讯 记者从9月1日在杭州举办的亿级神经元类脑计算机重大成果新闻发布会上了解到，浙江大学联合之江实验室于近日成功研制出我国首台基于自主知识产权类脑芯片的类脑计算机，这也是目前国际上神经元规模最大的类脑计算机。据悉，该研究团队负责人正是永嘉人、浙江大学计算机科学与技术学院教授潘纲。

研究人员正在讨论（右一是潘纲）

9月2日下午，记者联系上潘纲。他介绍，类脑计算机研究项目的启动，可以追溯到2013年甚至更早。“研制类脑计算机，一个核心问题就是需要有类脑芯片。”

研究人员正在进行类脑计算机嗅觉识别应用演示。左一是潘纲

近年来，浙江大学聚焦人类智能与机器智能等核心领域，实施了简称为“双脑计划”的脑科学与人工智能会聚研究计划，希望借鉴脑的结构模型和功能机制，将脑科学的前沿成果应用到人工智能等研究领域，建立引领未来的新型计算机体系结构。

2015年和2019年浙江大学分别研制成功达尔文1代和达尔文2代类脑计算芯片，用芯片去模拟大脑神经网络的结构与功能机制，在图像、视频、自然语言的模糊处理中具有优势。

研究人员正在进行类脑计算机意念打字应用演示。右一为潘纲

“这次的类脑计算机使用了达尔文2代类脑芯片，但其实在达尔文2代芯片出来之前，我们已经开始着手类脑计算机的方案设计、关键技术验证等工作，还包括类脑算法。有了这些关键技术，最后的类脑计算机研制，显得就没这么困难了。”潘纲说，从达尔文1代到达尔文2代，类脑芯片有了量级的飞跃，成功开发的达尔文2代也终于有了研制类脑计算机的基础和条件。

“类脑计算已被看作是解决人工智能等计算难题的重要路径之一。”潘纲说，用硬件及软件模拟大脑神经网络的结构与运行机制，构造一种全新的人工智能系统，这种颠覆传统计算架构的新型计算模式，就是类脑计算。其特点在于存算一体、事件驱动、高度并行等，是国际学术界与工业界的研究焦点，更是重要的科技战略。

此次成功研制的这台名为“Darwin Mouse”的类脑计算机，是将792颗由浙江大学研制的达尔文2代类脑计算芯片集成在3台1.6米高的标准服务器机箱中，形成了一台强大的机架式类脑计算机，其支持1.2亿脉冲神经元、近千亿神经突触，与小鼠大脑神经元数量规模相当，典型运行功耗只需要350-500瓦。

Darwin Mouse类脑计算机既可以应用于生活中的智能任务处理，也可以应用于神经科学研究，为神经科学家提供更快更大规模的仿真工具，提供探索大脑工作机理的新实验手段。会上透露，目前，Darwin Mouse已实现了多种智能任务：研究者将其作为智能中枢，实现抗洪抢险场景下多个机器人的协同工作，涉及到语音识别、目标检测、路径规划等多项智能任务的同时处理，以及机器人之间的协同；用类脑计算机模拟多个不同脑区，建立了丘脑外侧膝状核的神经网络模型，仿真了不同频率闪动的视觉刺激时该脑区神经元的周期性反应；借鉴海马体神经环路结构和神经机制构建了学习-记忆融合模型，实现音乐、诗词、谜语等的时序记忆功能；实现脑电信号的稳态视觉诱发电位实时解码，可“意念”打字输入。

类脑计算研究还处于初级阶段，Darwin Mouse类脑计算机，无论从规模还是智能化程度上都与真正的人类大脑还有很大的差距，但其意义在于能够为这种技术路径提供一个重要的实践样例，为研究人员提供一个工具和平台。有业内人士认为，从加减乘除这样的数值计算方式，到模拟大脑的脉冲计算方式，这是一次重要的计算模式的变革。

当然，目前Darwin Mouse类脑计算机还是存在不少缺点，比如体积过大，类脑算法还有待进一步升级。“我们希望能够像生物进化一样，不断地让达尔文系列类脑计算机朝着人类智能的方向发展，以超低功耗提供更强的人工智能。”潘纲说，研发团队的目标是希望随着神经科学发展和类脑计算机的系统软件、工具链及算法的成熟，有朝一日能够让类脑计算机真正像大脑一样高效工作，去解决不同的问题。

“举个例子，设备小型化之后，可以将类脑系统装入手机。那么很多任务就可以交给类脑计算机来完成，让手机的功能更加全面。”在潘纲看来，智能领域将是类脑计算机未来最大的应用领域，很多与智能沾边的生活应用场景都将可能出现类脑计算机的身影。

温都记者 朱斌