Neurogrid — нейросимулятор размером с iPad

Современные компьютеры, несмотря на изощренность используемых в них технологий, все еще выглядят довольно скромно в сравнении с мозгом. Так, кора головного мозга мыши функционирует в 9 тыс. раз быстрее, чем ее компьютерная модель, и расходует в 40 тыс. раз меньше энергии.

В статье, вышедшей в Proceedings of the IEEE, рассказывается об электронной схеме Neurogrid, которую биоинженеры Стэнфордского университета сконстру-ировали на основе принципов работы человеческого мозга. Neurogrid состоит из 16 чипов Neurocore, которые, сообща, могут симулировать один миллион нейронов и миллиарды синаптических связей.

Стратегия разработки этих чипов предполагала максимальную экономию энергии и коллективное использование аппаратных цепей несколькими синапсами.

Результатом такого подхода стал Neurogrid — аппарат размером с iPad, способный моделировать на порядки величин больше нейронов и синапсов, чем ближайшие аналоги, и по затратам электроэнергии также сопоставимый с планшетным компьютером. Такие характеристики делают Neurogrid, помимо моделирования мозга, оптимальным выбором, например, для управления механическими протезами конечностей, разрабатываемыми в настоящее время в сотрудничестве с другими инженерами Стэнфорда.

Прототип схемы, создание которого финансировалось 5-летним грантом Национального института здравоохранения, стоит 40 тыс. долл. Следующим этапом проекта станет снижение себестоимости схемы примерно в 100 раз за счет перехода на более современные технологии и большие объемы производства, и создание компилятора, который упростил бы решение практических задач использования Neurogrid инженерам и программистам, незнакомым с нейрофизиологией.