SpiNNaker - superkomputer, który ma naśladować ludzki mózg został właśnie uruchomiony

Tak przynajmniej twierdzą naukowcy odpowiedzialni za ten projekt. SpiNNaker był od początku projektowany w taki sposób, aby w jak największym stopniu odwzorowywać działanie naszej sieci neuronowej. Stąd zresztą jego nazwa, która jest skrótem od Spiking Neural Network Architecture, co na j. polski można przetłumaczyć, jako architektura impulsowych sieci neuronowych.

Projekt zainteresował zarówno brytyjską Radę ds. Badań Naukowych i Fizyki (EPSRC), jak i komisję projektu Human Brain Project, wspieranego przez naukowy fundusz Unii Europejskiej. Pierwsze doniesienia o SpiNNakerze pojawiły się już w 2005 r. Cztery lata później angielscy naukowcy mogli pochwalić się już pierwszym działającym prototypem. Teraz maszyna jest już na tyle dopracowana, że może zacząć być wykorzystywana do analiz związanych z funkcjonowaniem naszego układu nerwowego.

Żeby stworzyć układ oparty na krzemie, który byłby zdolny symulować działanie biologicznej sieci neuronowej, naukowcy musieli zaprojektować kompletnie nową architekturę takiego układu. W tym konkretnym przypadku zdecydowano się na ogromną liczbę równoległych architektur, które symulować mają nasz układ nerwowy, składający się z miliardów neuronów, komunikujących się przy pomocy impulsów. W SpiNNakerze ta komunikacja odbywać się będzie za pośrednictwem małych pakietów przesyłanych przez strukturę interkonektową, która jest w stanie wysyłać pojedynczy pakiet w kilka miejsc jednocześnie.

Taka architektura wyróżnia SpiNNakera na tle innych superkomputerów. Ma on bowiem bardzo szerokie pasmo bisekcji, pozwalającej na wysyłanie ok. 5 miliardów pakietów na sekundę, przy stosunkowo niskim poborze mocy, który maksymalnie dochodzić ma do 90 kW.

Tak unikalna maszyna, oprócz tego, że ma pomóc naukowcom w zrozumieniu działania ludzkiego mózgu, może przyczynić się także do rozwoju budowy energooszczędnych superkomputerów, zdolnych do bardzo wydajnej pracy bez konieczności ogromnego układu chłodzenia.

Warto też dodać, że wzorowanie się na strukturze ludzkiej sieci neuronowej może okazać się strzałem w dziesiątkę, jeśli chodzi o popularne ostatnimi czasy algorytmy maszynowego uczenia się, które w pewnym stopniu również wzorowane są na naszym układzie nerwowym. Architektura SpiNNakera, która jest w stanie przetwarzać błyskawicznie ogromną liczbę małych pakietów może okazać się optymalnym środowiskiem dla tego typu konstruktów.

Energooszczędność i niskie wymagania, jeśli chodzi o system chłodzenia mogą w przyszłości zaowocować również mobilnymi wersjami tego układu. Takie mobilne SpiNNakery mogłyby być montowane np. w nowej generacji, inteligentnych robotów, kompletnie niezależnych od połączenia z obliczeniową chmurą. Aż dziwne, że tym pomysłem nie zainteresowało się jeszcze wojsko.

Architektura SpiNNakera wydaje się być bowiem idealnym mózgiem dla wszelkiego rodzaju bojowych dronów. Ale może nie wybiegajmy zbyt daleko w przyszłość i poczekajmy spokojnie na pierwsze odkrycia dokonane dzięki anamorficznej architekturze superkomputera.

Osobiście najbardziej ciekawi w jakim stopniu SpiNNaker będzie w stanie symulować wpływ różnych neurotransmiterów na pracę układu nerwowego. Mam nadzieję, że już niedługo będę mógł o tym przeczytać.

Tytułowe zdjęcie pochodzi z University of Manchester.