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美研製模擬人腦運作方式的新型電腦

  • 發佈時間:2015-07-20 01:30:37  來源:科技日報  作者:佚名  責任編輯:羅伯特

  科技日報北京7月19日電 (記者劉霞)美國科學家近日表示,他們研製出了一種模擬人腦運作方式的新型電腦的原型機,這種名為“存儲式電腦(memcomputer)”的設備未來或能完成諸如破譯密碼等極其複雜的任務,也將助神經科學家更好地理解人腦的工作原理。

  傳統微晶片中執行計算任務的處理器和執行存儲任務的記憶體是不同的部分。數據在這兩者之間來回傳遞不僅費時,且會耗費大量能量,大大限制了電腦的性能。

  為此,加州大學聖地亞哥分校的理論物理學家馬西米利亞諾·迪·文德拉和同事利用既能處理數據又能存儲數據的“存儲式處理器(memprocessor)”構建了“存儲式電腦”。這種設計方案模擬了人腦的組成部分——神經元的工作原理。在人腦中,每個神經元既是處理器也是記憶體。

  迪·文德拉接受美國趣味科學網站採訪時表示:“‘存儲式電腦’原型機不僅能有效地解決某類計算難題,還可以利用現有技術製造出來。”

  迪·文德拉所説的計算難題是指“NP完全問題”。在此類問題中,人們能很快確認可能的解決方案是否有效,但無法確定最佳解決方案。其中一個典型的例子是“旅行商問題”。在這個問題中,某人必須走遍一份名單上的每個城市,找出一條走遍每個城市後回到起點的最短路徑。人們或許能很快找到一條覆蓋每個城市的路徑,但如不一一嘗試,很難確認哪一條路徑最佳。

  現在,新型電腦內的“存儲式處理器”能協同工作並同時找出所有可能的解決方案。而且,新電腦也解決了“NP完全問題”中的子集求和問題。迪·文德拉説:“現在的電腦無法解決的此類問題,新型電腦能更有效地解決。我們還想知道,從此類電腦中獲取的知識能否讓我們更好地理解人腦的工作原理。”

  其實,目前也有科學家嘗試利用量子電腦來解決此類問題,但量子電腦通常需在極低溫度下操作,而“存儲式電腦”則能用標準技術製造並在室溫下操作。

  不過,迪·文德拉也承認,很難增加“存儲式處理器”來對電腦進行升級,或許能製造出採用其他方式解碼數據的存儲式處理器,以製造出更大規模的“存儲式電腦”。

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