图为浙江研制的类脑计算机 卢绍庆 摄
本报讯 3台外形相似的机器人，在经过简单的训练后，合作开展抗洪救险任务。只见1号机器人凭借自带摄像头开始在场地巡逻，当发现堤坝缺口后，就呼叫负责工程的3号机器人前来修坝，同时搜寻受伤人员，当发现倒在地上的人体模型后，又呼叫负责救援的2号机器人。3号机器人和2号机器人赶来执行任务，1号机器人又去别的地方巡逻了。
这一幕似乎并不新鲜，现有的机器人也能做到。但在浙大，这几个机器人是在类脑计算机的控制下通过语音开展移动指令，并接受任务分配。“不同机器人的任务可以通过指令切换，也就是说它们的功能并不是固定的，而是通过不同脑区来操控的，1号机器人现在干巡逻的活，过会又可以变成负责救援或者工程。”浙江大学计算机科学与技术学院副教授李莹说。
近日，浙江大学联合之江实验室共同研制成功了我国首台基于自主知识产权类脑芯片的类脑计算机(Darwin Mouse)。
这台类脑计算机包含792颗浙江大学研制的达尔文2代类脑芯片，支持1.2亿脉冲神经元、近千亿神经突触，与小鼠大脑神经元数量规模相当，典型运行功耗只需要350～500瓦，同时这也是目前国际上神经元规模最大的类脑计算机。
自然界中，很多神经元远低于100万的昆虫就能做到实时目标跟踪、路径规划、导航和障碍物躲避。
要让这么多神经元能够互联并且可拓展从而实现高效的联动组合，同时要把杂乱无章的信息流有序分配到对应的功能脑区，可不怎么简单。
为此，科研人员专门研发了一个面向类脑计算机的类脑操作系统——达尔文类脑操作系统(DarwinOS)。
“目前达尔文类脑操作系统的功能任务切换时间达微秒级，可支持亿级类脑硬件资源管理。”团队成员吕攀介绍。
研究团队负责人、浙江大学计算机科学与技术学院教授潘纲介绍，用硬件及软件模拟大脑神经网络的结构与运行机制，构造一种全新的人工智能系统，这种颠覆传统计算架构的新型计算模式，就是类脑计算。其特点在于存算一体、事件驱动、高度并行等，是国际学术界与工业界的研究焦点，更是重要的科技战略，“类脑计算已被看作是解决人工智能等计算难题的重要路径之一。”
目前，这台类脑计算机已经实现了多种智能任务。研究团队将类脑计算机作为智能中枢，实现抗洪抢险场景下多个机器人的协同工作，涉及到语音识别、目标检测、路径规划等多项智能任务的同时处理，以及机器人间的协同。同时，还用类脑计算机模拟了多个不同脑区，建立了丘脑外侧膝状核的神经网络模型，仿真不同频率闪动的视觉刺激时该脑区神经元的周期性反应；借鉴海马体神经环路结构和神经机制构建了学习-记忆融合模型，实现音乐、诗词、谜语等的时序记忆功能；实现了脑电信号的稳态视觉诱发电位实时解码，可“意念”打字输入。
潘纲说：“我们希望能够像生物进化一样，不断地让达尔文系列类脑计算机朝着人类智能的方向发展，以超低功耗提供更强的人工智能。”
近年来，浙江大学聚焦人类智能与机器智能等核心领域，实施了简称为“双脑计划”的脑科学与人工智能会聚研究计划，希望借鉴脑的结构模型和功能机制，将脑科学的前沿成果应用到人工智能等研究领域，建立引领未来的新型计算机体系结构。
本报记者 林洁 通讯员 柯溢能 吴雅兰
