英特尔携手桑迪亚国家实验室共同探索神经形态计算潜力

英特尔今天宣布，将与美国国家核安全局扩大对未来半导体技术的研究力度，并与桑迪亚国家实验室（Sandia National Laboratories）签署了一项为期三年的协议，探索“神经形态计算”对于纵向扩展计算问题的价值。

神经形态计算是指一种以人脑及其神经系统为模型的计算机工程新方法，是创建受生物结构启发的人工神经系统。支持者认为，终有一天神经形态计算将能够像人类大脑一样学习、保留信息并进行逻辑推论。

神经形态计算涉及构建能够实现“神经元”（即处理信息的节点）和“突触”（连接这些节点）以使用模拟电路传输电信号的人工神经系统。这些系统可以调节节点之间的电流，模仿自然生成的大脑信号不同变化的强度。

英特尔表示，桑迪亚国家实验室将开始采用基于Loihi的的新系统（该系统拥有5000万神经元）以研究神经形态计算。该系统最近已经交付给位于新墨西哥州阿尔伯克基的工厂。

Loihi是专门为神经形态计算开发的一种新型架构，将内存和处理同时置于每个单独的神经元上，而不是为每个任务分配单独的区域。英特尔于2017年9月发布了Loihi，称其具有模仿人类大脑功能的能力，因此具有惊人的学习速度。Loihi最有趣的功能之一是，可以利用已经拥有的知识来推断新数据，从而随着时间的流逝成倍地加快学习过程。

英特尔表示，大多数关于神经形态计算的研究都集中发挥在边缘计算场景的潜力，但是英特尔认为，该架构也可以应用于需要实时处理、解决问题、适应和学习等更大更复杂的计算问题，具体场景包括科学计算、防扩散、反恐、能源和国家安全。

桑迪亚国家实验室在科学研究和数值计算方面拥有悠久的历史，该实验室计划利用英特尔的神经形态系统进行科学模拟，例如对流体、等离子体和其他材料中的粒子相互作用进行建模，从而进一步扩展这项目。桑迪亚国家实验室表示，这些类型的模拟需要在数据科学、机器学习和优化方面有更为先进的功能。

“桑迪亚国家实验室通过利用神经形态计算架构高速、高效和自适应的特点，将探索加速那些高需求、不断演进的工作负载，这些工作负载对我们的国家安全越来越重要，”英特尔神经形态计算实验室主任Mike Davies主任表示。

未来三年双方将通过研究工作打造更强大的系统。桑迪亚国家实验室将成为英特尔下一代神经形态研究系统的首批使用者之一，该系统的计算能力可能超过10亿个神经元。