Il più grande supercomputer neuromorfo al mondo progettato e costruito per funzionare allo stesso modo del cervello umano è stato dotato del suo iconico milionesimo core di processore e viene acceso per la prima volta.

La nuova macchina Spiking Neural Network Architecture (SpiNNaker) con un milione di core di processore è in grado di completare più di 200 milioni di milioni di azioni al secondo, con ciascuno dei suoi chip con 100 milioni di parti mobili.

Per arrivare a questo punto, ci sono voluti 15 milioni di sterline di finanziamenti, 20 anni nella concezione e oltre 10 anni nella costruzione, con la costruzione iniziale iniziata nel lontano 2006. Il progetto è stato inizialmente finanziato dall'EPSRC ed è ora supportato dall'European Human Brain Project. Viene acceso per la prima volta venerdì, 2 novembre.

La macchina SpiNNaker, che è stato progettato e costruito nella School of Computer Science dell'Università di Manchester, può modellare più neuroni biologici in tempo reale di qualsiasi altra macchina sul pianeta.

I neuroni biologici sono cellule cerebrali di base presenti nel sistema nervoso che comunicano principalmente emettendo "picchi" di pura energia elettrochimica. Il calcolo neuromorfico utilizza sistemi informatici su larga scala contenenti circuiti elettronici per imitare questi picchi in una macchina.

SpiNNaker è unico perché, a differenza dei computer tradizionali, non comunica inviando grandi quantità di informazioni dal punto A al punto B tramite una rete standard. Invece imita l'architettura di comunicazione massicciamente parallela del cervello, l'invio simultaneo di miliardi di piccole quantità di informazioni a migliaia di destinazioni diverse.

Steve Furber, Professore di Ingegneria Informatica, che ha concepito l'idea iniziale per un tale computer, ha dichiarato:"SpiNNaker ripensa completamente il modo in cui funzionano i computer convenzionali. Abbiamo essenzialmente creato una macchina che funziona più come un cervello che come un computer tradizionale, che è estremamente eccitante.

"L'obiettivo finale del progetto è sempre stato un milione di core in un singolo computer per applicazioni di modellazione del cervello in tempo reale, e ora l'abbiamo raggiunto, che è fantastico."

I creatori del computer alla fine mirano a modellare fino a un miliardo di neuroni biologici in tempo reale e ora sono un passo avanti. Per dare un'idea di scala, un cervello di topo è composto da circa 100 milioni di neuroni e il cervello umano è 1000 volte più grande di quello.

Un miliardo di neuroni è l'1% della scala del cervello umano, che consiste di poco meno di 100 miliardi di cellule cerebrali, o neuroni, che sono tutti altamente interconnessi tramite circa 1 quadrilione (cioè 1 con 15 zeri) di sinapsi.

Così, cos'è un computer con processore da un milione di core che imita il modo in cui funziona un cervello? Uno dei suoi usi fondamentali è aiutare i neuroscienziati a capire meglio come funziona il nostro cervello. Lo fa eseguendo simulazioni in tempo reale su larga scala che semplicemente non sono possibili su altre macchine.

Per esempio, SpiNNaker è stato utilizzato per simulare l'elaborazione in tempo reale di alto livello in una serie di reti cerebrali isolate. Questo include un 80, 000 neurone modello di un segmento della corteccia, lo strato esterno del cervello che riceve ed elabora le informazioni dai sensi.

Ha anche simulato una regione del cervello chiamata gangli della base, un'area colpita dal morbo di Parkinson, il che significa che ha un enorme potenziale per scoperte neurologiche nella scienza come i test farmaceutici.

Il potere di SpiNNaker è stato anche recentemente sfruttato per controllare un robot, lo SpOmnibot. Questo robot utilizza il sistema SpiNNaker per interpretare le informazioni visive in tempo reale e navigare verso determinati oggetti ignorandone altri.

Il professor Furber ha aggiunto:"I neuroscienziati possono ora utilizzare SpiNNaker per aiutare a svelare alcuni dei segreti di come funziona il cervello umano eseguendo simulazioni su larga scala senza precedenti. Funziona anche come simulatore neurale in tempo reale che consente ai robotici di progettare reti neurali su larga scala in dispositivi mobili. robot in modo che possano camminare, parlare e muoversi con flessibilità e bassa potenza."