După 10 ani de la startul proiectului, SpiNNaker (Spiking Neural Network Architecture) a devenit cel mai mare computer neuromorfic din lume - un tip de computer care imită activitatea neuronală - conform anunțului făcut de cercetători la 2 noiembrie. Acest supercomputer se află la Universitatea din Manchester și reprezintă o schimbare de paradigmă în domeniul IT, conform lui Steve Furber, profesor de ingineria calculatoarelor la Universitatea din Manchester și membru al echipei care a realizat acest proiect.

SpiNNaker face însă mai mult decât să proceseze asemenea unui creier. El poate genera modele ale neuronilor din creierul uman și stimulează, în timp real, mai mulți neuroni decât orice alt computer existent, conform unui comunicat al echipei de cercetători.

"Principala sa sarcină este de a desfășura modele cerebrale parțiale - spre exemplu, modele ale cortexului, ale bazelor ganglionare și alte altor regiuni cerebrale - exprimate de obicei sub forma unor rețele complexe de neuroni activi", a explicat Steve Furber pentru Live Science.

De două ori mai multe procesoare

Începând cu luna aprilie a anului 2016, SpiNNaker simula activitatea neuronală a creierului folosind 500.000 de procesoare, însă în prezent, performanțele acestui supercalculator au fost dublate prin adăugarea a încă 500.000 de procesoare, conform lui Steve Furber. Cu sprijinul Human Brain Project - un proiect finanțat de UE pentru construcția unui creier uman virtual - SpiNNaker va continua să genereze modele cerebrale detaliate și are capacitatea de a opera peste 200 de mii de trilioane de operațiuni simultan (200 de cvadrilioane).

Chiar dacă sunt și alte supercalculatoare care pot rivaliza cu SpiNNaker prin prisma numărului de procesoare integrate, acesta din urmă este diferit prin infrastructura care conectează aceste procesoare. În creierul uman, peste 100 de miliarde de neuroni se pot activa simultan, transmițând semnale către mii de receptori. Arhitectura lui SpiNNaker susține un nivel excepțional de comunicare între cele 1 milion de procesoare, imitând activitatea rețelei neuronale cerebrale.

"Supercomputerele convenționale dispun de mecanisme de conectivitate care nu sunt optime pentru modelarea activității cerebrale în timp real. SpiNNaker este, cred, capabil să modeleze mari rețele neuronale active, în timp biologic real, mai bine decât orice alt supercalculator", a subliniat Furber.

Mintea mai puternică decât materia

Anterior, când SpiNNaker opera folosind "doar" 500.000 procesore, a reușit să modeleze activitatea a 80.000 de neuroni din cortex din regiunea care decodifică imputurile primite de la simțuri. O altă simulare derulată de SpiNNaker asupra bazelor ganglionare, o regiune cerebrală afectată de maladia Parkinson, a dezvăluit potențialul acestui supercomputer ca instrument pentru studiul afecțiunilor cerebrale.

SpiNNaker poate, de asemenea, să controleze un robot denumit SpOmnibot, decodând datele adunate de senzorii vizuali ai robotului care poate astfel să ia decizii de navigație în timp real.

Acest supercalculator dispune de o putere de calcul excepțională, însă cât de aproape este el cu adevărat de performanțele unui creier uman? Deocamdată, reamintește Furber, reproducerea exactă, cu ajutorul tehnologiei, a performanțelor unui creier uman nu este posibilă. O mașinărie atât de performantă precum SpiNNaker nu poate îndeplini decât o fracțiune din volumul de comunicații și funcții îndeplinite de creierul uman. Supercalculatoarele mai trebuie încă foarte mult perfecționate până să ajungă să poată gândi singure.

"Chiar și cu 1 milion de procesoare, putem atinge abia 1% pe scara activității unui creier uman", a mai adăugat Steve Furber. Pe de altă parte, SpiNNaker are capacitatea de calcul a unui creier de șoarece, care este de 1.000 de ori mai mic decât un creier uman.