Προσθήκη σχολίου (30 σχόλια)

Ερευνητές του Πανεπιστημίου του Μάντσεστερ στην Βρετανία ενεργοποίησαν τον πιο δυνατό υπερ-υπολογιστή που φτιάχθηκε με σκοπό να προσομοιώσει τον ανθρώπινο εγκέφαλο.

Ο SpiNNaker (Spiking Neural Network Architecture) στηνόταν εδώ και δώδεκα χρόνια, και είναι πλέον έτοιμος και λειτουργικός, περιλαμβάνοντας 57600 ειδικά chip που ενσωματώνουν 18 πυρήνες ARM968 το κάθε ένα. Ο SpiNNaker στηρίζεται στην ισχύ 1036800 πυρήνων συνολικά για να επιτύχει επεξεργαστική απόδοση της τάξης των 200 τρισεκατομμυρίων υπολογισμών το δευτερόλεπτο. Αυτή όμως η δύναμη, αν και εντυπωσιακή, δεν είναι το στοιχείο που κάνει τον συγκεκριμένο υπερ-υπολογιστή ξεχωριστό. 

Στον ανθρώπινο εγκέφαλο, η μετάδοση των δεδομένων γίνεται μέσω ξαφνικών ηλεκτροχημικών σημάτων σε ένα σύνολο νευρώνων, δηλαδή τα σημεία διακλάδωσης και αποστολής είναι πολλαπλά. Στους συμβατικούς υπολογιστές όμως, όλα τα πακέτα δεδομένων έχουν μια προκαθορισμένη διαδρομή (routing) και έναν συγκεκριμένο προορισμό. Επίσης, αυτά τα πακέτα εμπεριέχουν και τις οδηγίες για το routing που του αντιστοιχεί, οπότε και γίνονται μεγαλύτερα και πιο “δυσκίνητα”. Στον SpiNNaker, τα πακέτα δεδομένων είναι μικρά (40 ή 72 bits) και οι ταυτόχρονοι προορισμοί μπορούν να είναι δεκάδες χιλιάδες, όπως στον ανθρώπινο εγκέφαλο.  

mesh_ctiff.jpg.449ef7382829d8364313b35c6da39ca7.jpg

spinn_labeled_bw.png.07080e5236e0096c139a35c366ca7ab3.png

Το μυστικό του SpiNNaker κρύβεται στην αρχιτεκτονική του, η οποία του επιτρέπει ένα bandwidth 5 εκατομμυρίων πακέτων το δευτερόλεπτο, ενώ οι πυρήνες του μπορούν να επικοινωνήσουν ποικιλοτρόπως, είτε μεταξύ τους, είτε με την RAM των συνολικά 7 Terabyte. Κάθε ένα από τα ειδικά chip του SpiNNaker ενσωματώνει 18 πυρήνες και το τμήμα της SDRAM μνήμης 128 MB που του αντιστοιχεί, ενώ και τα δύο μαζί αποτελούν και ένα node για το σύστημα. Έτσι λοιπόν έχουμε 57000 nodes, σε 1200 εξαγωνικά boards των 48 nodes, ενώ σε πλήρη λειτουργία το όλο σύστημα καταναλώνει μέχρι και 90 kW. 

spinnaker_chip.jpg.739449760db8960653c133b806644af6.jpg

Οι ερευνητές του Πανεπιστημίου του Μάντσεστερ είναι προφανώς ενθουσιασμένοι με τις δυνατότητες του SpiNNaker, και ελπίζουν ότι ο νέος τους υπερ-υπολογιστής θα βοηθήσει στην βαθύτερη κατανόηση του τρόπου που λειτουργεί ο ανθρώπινος εγκέφαλος. Η χρηστική αξία του SpiNNaker είναι πλέον τεράστια, αφού μηχανικοί που ασχολούνται με AI και ρομποτικές εφαρμογές που χρησιμοποιούν “computer vision” για πλοήγηση σε πολύπλοκα περιβάλλοντα θα ωφεληθούν ιδιαίτερα από simulations στον νέο υπερ-υπολογιστή. Φυσικά, οι προσομοιώσεις θα μπορούσαν να βοηθήσουν και τον κλάδο της νευρολογίας, και μάλιστα ένα από τα πρώτα πειράματα που γίνανε με τον SpiNNaker ήταν η προσομοίωση 80000 νευρώνων του φλοιού του εγκεφάλου. Η ομάδα ανάπτυξης του SpiNNaker θέτει τον στόχο του ενός δις νευρώνων, κάτι που αντιστοιχεί στο 1% του ανθρώπινου εγκεφάλου ο οποίος περιλαμβάνει κατά μέσο όρο 100 δισεκατομμύρια νευρώνες. Ακόμη και αυτό το 1% όμως, είναι πολύ σημαντικό μέσα στο πλαίσιο της ρεαλιστικότητας που επιτυγχάνεται. 

Motherboard.com