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科学家们将利用有史以来功能最强大的计算机,来实现世界上对完整人类大脑的首次模拟。
由欧洲联盟提供资金的人类大脑计划的一个主要目的是获得对于从阿尔茨海默氏症到抑郁症的各种神经疾病的新认识,并试验新的药物和其他治疗方法。另一个目的将是验证这样一种机器是否可能生成一种新的类人智能形式。
领导这项计划的瑞士洛桑联邦工学院神经微电路实验室主任亨利 马克拉姆说:“该项研究的目标是模拟完整的人类大脑。人脑极其复杂,有数十亿个互相联系的神经元,这使得神经学家难以真正了解它是如何运转的。对人脑进行模拟将使这件事情变得容易一些,从而使他们有可能对大脑的任何层面进行测量和操纵。”
马克拉姆领导的联合体由13家欧洲知名学术机构组成,目前已获得欧盟拨款,而且还有可能获得另外10亿欧元拨款。该联合体的设想是把全世界神经学家提供的大量数据整合成为单一的模拟装置。由此得到的虚拟“大脑”将被置于一台新型超级计算机内,该计算机位于德国杜塞尔多夫附近一个名叫于利希的计算技术园区。
这台机器将生成三维动态影像,并显示于安装在未来派风格的“座舱”四周的大屏幕上。坐在机器中的科学家将能在大脑中“穿梭飞行”,放大观察神经元个体的精细结构,或进行缩小操作以观察信息在不同大脑区域间流动的情形。
马克拉姆和同事已经利用实验室数据,在超级计算机上生成了虚拟的大脑皮层柱,并且已经模拟出了老鼠大脑的一个区域。他们希望到2014年可以得到完整的老鼠大脑的实用模拟版本。不过,这也凸显了任务的艰巨。模拟拥有1000个皮层柱的老鼠大脑将需要使用30万个处理器,其每年的电力开销达70万英镑。
马克拉姆说:“人的大脑要比老鼠大脑大得多,拥有大约100万个皮层柱。能够模拟人脑的计算机必须每秒钟执行100亿亿次运算――而这将消耗掉一座采用现有技术的核电站所生产的全部电力。这意味着我们在计算技术上需要有全新的方法。”
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