美國IBM和美國康奈爾大學(xué)成功開發(fā)了一種模擬人類大腦的信息傳遞機(jī)制的半導(dǎo)體技術(shù)。根據(jù)這種技術(shù)制造出的半導(dǎo)體從設(shè)計(jì)理念上就不同于現(xiàn)有計(jì)算機(jī)使用的半導(dǎo)體芯片。這種半導(dǎo)體將來可能應(yīng)用于研發(fā)即使沒有人類命令也能自己學(xué)習(xí)，進(jìn)而解決問題的人工智能。相關(guān)內(nèi)容發(fā)表在8月8日的美國《科學(xué)》雜志上。

人類大腦的神經(jīng)細(xì)胞由無數(shù)被稱為“突觸(synapse)”的組織連接起來，能傳遞信息和進(jìn)行記憶。大腦盡管體積有限，但能夠以微量的能量完成復(fù)雜的工作。有分析認(rèn)為如果制成模擬大腦的半導(dǎo)體芯片，就能開發(fā)出能完成人類大腦同樣工作的計(jì)算機(jī)。

IBM的日美研究所和美國康奈爾大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)試制了一種具有模擬神經(jīng)細(xì)胞與突觸之間電路的半導(dǎo)體芯片?？梢阅７?00萬個(gè)神經(jīng)細(xì)胞和2億5600萬個(gè)突觸的運(yùn)作。

研究團(tuán)隊(duì)利用試制的半導(dǎo)體芯片，成功完成了對人物圖像等的識別工作。同時(shí)發(fā)現(xiàn)耗電量極低，只需70毫瓦。

被譽(yù)為“計(jì)算機(jī)之父”的數(shù)學(xué)家馮·諾伊曼于1946年提出計(jì)算機(jī)構(gòu)想。之后的計(jì)算機(jī)都采取根據(jù)事先存儲的程序，逐步執(zhí)行命令的模式。這種計(jì)算機(jī)被稱為“諾伊曼型”。從設(shè)想提出直到如今，所有的計(jì)算機(jī)都采用了諾伊曼型。不過，對半導(dǎo)體進(jìn)行微細(xì)加工，以提升計(jì)算機(jī)處理速度這一傳統(tǒng)方式在加工技術(shù)方面正在趨近極限。

IBM為了突破極限，除了模擬大腦之外，還應(yīng)用了量子力學(xué)的原理，一直在致力于研究被稱為“非諾伊曼型”的新一代半導(dǎo)體。IBM認(rèn)為這次的成果是對約10年研究的重大總結(jié)，認(rèn)為將來有望開發(fā)出以扭扣電池驅(qū)動的郵票大小的超級計(jì)算機(jī)。

IBM的研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，如果將已開發(fā)出來的芯片大量組合在一起，就能構(gòu)建擁有數(shù)千億個(gè)突觸的系統(tǒng)。IBM于7月宣布，在今后5年里投資30億美元，以開發(fā)新一代半導(dǎo)體。除了模擬大腦的半導(dǎo)體以及革新此前的微細(xì)加工技術(shù)之外，還致力于利用碳納米管等新材料。力爭應(yīng)用于對大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的高性能計(jì)算機(jī)等。

此項(xiàng)研究由美國國防部下屬的國防高級研究計(jì)劃局(DARPA)提供了5300萬美元援助。該局為負(fù)責(zé)互聯(lián)網(wǎng)開發(fā)援助等的美國政府科研援助機(jī)構(gòu)。