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美研制模擬人腦運作方式的新型電腦
美研制模擬人腦運作方式的新型電腦
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  科技日報北京 7 月 19 日電 (記者劉霞)美國科學家近日表示,他們研制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復雜的任務,也將助神經科學家更好地理解人腦的工作原理。

  傳統微芯片中執行計算任務的處理器和執行存儲任務的存儲器是不同的部分。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,加州大學圣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存儲器。

  迪·文德拉接受美國趣味科學網站采訪時表示: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制造出來。

  迪·文德拉所說的計算難題是指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后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并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·文德拉說: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制造并在室溫下操作。

  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,或許能制造出采用其他方式解碼數據的存儲式處理器,以制造出更大規模的存儲式電腦。

2015-08-23 08:57

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