Spiking Neuronalen Netzwerk-Architektur soll die Karte Gehirn die einzelnen Funktionen

University of Manchester Wissenschaftler haben bereits einen entscheidenden Schritt in Richtung der Herstellung eines high-performance-computer, der auf die Schaffung der Arbeit-Modelle des menschlichen Gehirns Funktionen.Chips, basierend auf ARM-Prozessor-Technologie werden miteinander verknüpft, so simulieren die sehr komplexen Funktionen des Gehirns, deren Funktionalität leitet sich von den Netzwerken, die Milliarden von Interaktion, hoch-Neuronen verbunden.Die chips, auf denen diese Arbeit kritisch abhängt, wurden letzten Monat ausgeliefert, und bestanden haben, deren Funktionalität tests mit Bravour.Sie bilden die system-Architektur für ein Massiv-computer, genannt SpiNNaker (Spiking Neural Network architecture), die darauf abzielt, eine Landkarte des Gehirns zu den einzelnen Funktionen.SpiNNaker könnte ein wichtiges Instrument für die Neurowissenschaftler, Psychologen und ärzte helfen Ihnen zu verstehen, komplexe Hirn-Verletzungen, Krankheiten und Bedingungen, und identifizieren Sie die effektivsten Therapien.Die Universität von Manchester wurde ausgewählt, um die system-Architektur für das Projekt, und erhielt die Hälfte der £5m EPSRC Stipendium, das unsere Arbeit unterstützt, während die Universitäten Southampton, Cambridge und Sheffield teilen sich die Ruhe, um die Arbeit an anderen teilen des Projekts.Auch wenn es bis zu einer million ARM-Prozessoren – Technologie verwendet, in die meisten der Welt ‚ s – mobile-Handys in den letzten SpiNNaker-Maschine, computer-Wissenschaftler zeigen, dass dies wird Ihnen erlauben, neu zu erstellen Modelle, die nur bis zu 1% des menschlichen Gehirns.Die Forscher, geführt von Professor Steve Furber, glauben, dass die Maschine ein unverzichtbares Werkzeug für Neurowissenschaftler und Psychologen zum testen von Hypothesen über einzelne Gehirn Eigenschaften.Die zentrale Herausforderung ist die Entwicklung und das Verständnis der Informationsverarbeitung im Gehirn und die extrem hohe Vernetzung der Gehirnzellen. Es gibt 100 Milliarden Neuronen mit bis zu 1.000 Millionen verbindungen im menschlichen Gehirn. In diesem system, die Neuronen emit spikes, die weitergeleitet werden als winzige elektrische Signale. Jeder Impuls wird modelliert, SpiNNaker, als ein „Paket“ von Daten, die sehr sehr abgespeckte version von der Art der Nutzung des Internets trägt Informationen.Dieses Paket wird dann an alle angeschlossenen Neuronen. Neuronen sind vertreten durch kleine, einfache Gleichungen, die gelöst, die in Echtzeit von software läuft auf den ARM-Prozessoren.Die elektronischen verbindungen in der SpiNNaker vermitteln diese Spitzen viel schneller als die biologische verbindungen im Gehirn, daher SpiNNaker übertragen können, Stacheln, wie Sie effektiv und schnell mit viel weniger verbindungen.Test-chips wurden gebracht im Jahr 2009, aber jetzt ist der voll chips entwickelt, in Manchester und hergestellt in Taiwan, geliefert worden, und erlaubt dem Wissenschaftler zu entwickeln, die viel größere Systeme, die dem Modell des Gehirns. Jeder chip enthält 18 ARM-Prozessoren.Die maßgeschneiderte Mikrochips integriert sind, in einem einzigen 19mm square-Paket mit einem zweiten Mikrochip, der umfangreiche Speicher mit 3D-System-in-Package-Technologie von Unisem Europe Ltd, die Verpackungsanlagen in Süd-Wales. Dieses Paket liefert die Rechenleistung eines PC in einem kleinen Raum und ist seit etwa einem watt elektrischer Leistung.Professor Furber von der School of Computer Science, sagte: „Wir hoffen, dass die Maschine in der Lage sein, zu modellieren, wichtige Funktionen des menschlichen Gehirns und helfen Sie uns, gewinnen Sie wichtige Einblicke in Ihre Arbeitsweise.“Die Entwicklung und das Verständnis der Informationsverarbeitung im Gehirn ist der Schlüssel. Wir sind aktiv mit Neurowissenschaftlern und Psychologen, die beide hier an der Uni und anderswo.“Dies könnte letztlich auch sein von großer Hilfe für Patienten, zum Beispiel, die mit dem Lesen Probleme, verursacht durch Schläge oder ähnliches-Hirn-Verletzungen. Psychologen haben bereits entwickelten neuronalen Netze, auf die Sie sich reproduzieren können, die klinische Pathologien.“Dann nutzen Sie diese Netzwerke, um zu testen, alternative Therapien,, um zu ermitteln, welche ist am meisten wirksam bei der Behandlung von den Beschwerden des Patienten. Derzeit sind Sie beschränkt in der treue, die Sie erreichen können diese Netzwerke durch die verfügbare Rechenleistung, aber wir hoffen, dass SpiNNaker erhöhen, dass die bar viel höher.“Wir wissen nicht, wie das Gehirn funktioniert als Informations-Verarbeitungs-system, und wir brauchen, um das herauszufinden. Wir hoffen, dass unsere Maschine wird es ermöglichen, deutliche Fortschritte in Richtung der Verwirklichung dieses Verständnis.“ARM war, näherte sich im Mai 2005 teilnehmen, die in der SpiNNaker-Projekt. Eine nachträgliche Einigung ebnete den Weg zu machen, die ARM-Prozessor-IP (Intellectual Property) zur Verfügung, um das Projekt, zusammen mit ARM-cell-IP-Bibliothek zu Hilfe-design und Fertigung. Die Vereinbarung erlaubt der Universität von Manchester zur Herstellung von chips für ein system mit 1 Millionen ARM-basierte Prozessoren, sowie einige kleinere test-Systeme.“Die ARM-Architektur ist alles über die Aktivierung der ARM-partner-ökosystem zu produzieren intelligentere Systeme, die für optimale Leistung und Stromverbrauch“, kommentierte Mike Muller, Chief Technical Officer bei ARM.“SpiNNaker gestalten will, ein funktionierendes Modell für das ultimative smart-system, das menschliche Gehirn. Steve ist ein Teil der ARM-Familie, so dass diese Projekt war eine perfekte Möglichkeit, um in Partnerschaft mit ihm und der Universität Manchester, und für den ARM zu ermutigen, führende Forschung in Großbritannien.“

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