Siêu máy tính đầu tiên sánh ngang não người

Với khả năng thực hiện 228 nghìn tỉ hoạt động thần kinh mỗi giây, siêu máy tính DeepSouth sẽ chính thức hoạt động vào tháng 4-2024.

Bộ não con người có một số khả năng rất ấn tượng, đến mức ngay cả máy tính tinh vi nhất hiện nay cũng không thể sao chép tất cả các chức năng của nó. Nhưng điều đó có thể sắp thay đổi.

Các nhà khoa học tại Đại học Western Sydney (Úc) vừa công bố siêu máy tính DeepSouth mới của họ: siêu máy tính đầu tiên có khả năng mô phỏng bộ não con người ở quy mô đầy đủ.

Khi đi vào hoạt động, DeepSouth sẽ có khả năng thực hiện 228 nghìn tỉ hoạt động thần kinh mỗi giây. Điều này có thể so sánh với mức độ hoạt động của tất cả tế bào thần kinh liên kết với nhau trong não. Tất cả là nhờ vào thiết kế hình thái thần kinh cải tiến của nó.

Giáo sư André van Schaik, giám đốc Trung tâm Quốc tế về Hệ thống Thần kinh học (ICNS) tại Đại học Western Sydney, cho biết: “Trước đây, việc mô phỏng mạng lưới thần kinh tăng đột biến trên các máy tính tiêu chuẩn sử dụng Bộ xử lý đồ họa (GPU) và Bộ xử lý trung tâm (CPU) đa lõi quá chậm và tốn nhiều điện năng. Hệ thống hiện nay của chúng tôi sẽ thay đổi điều đó”.

Bộ não là một hệ thống tiết kiệm năng lượng cao và cho đến nay các nhà khoa học vẫn đang nỗ lực tái tạo nó trong một máy tính tổng hợp.

Siêu máy tính Frontier của Phòng thí nghiệm quốc gia Oak Ridge, được nhiều người coi là máy tính nhanh nhất thế giới hiện nay khi có thể thực hiện một tỉ tỉ phép tính mỗi giây, cần 22,7 megawatt để chạy. Ngược lại, bộ não con người có thể hoạt động ở tốc độ tương tự chỉ với 20 watt.

Do đó, DeepSouth sẽ cho phép các nhà nghiên cứu khám phá điện toán theo cách ít ngốn điện hơn.

Mạch thần kinh của DeepSouth dựa trên mạng lưới các bộ xử lý đơn giản có thể hoạt động song song. Máy bắt chước cách các tế bào thần kinh khác nhau trong não, được kết nối thông qua các khớp thần kinh, có thể hoạt động đồng thời.

Hệ thống sẽ có khả năng mở rộng và lập trình lại dễ dàng từ giao diện người dùng bằng ngôn ngữ lập trình Python phổ biến, nghĩa là các nhà nghiên cứu sẽ có thể sử dụng công nghệ mà không cần hiểu rõ về phần cứng.

Giáo sư van Schaik giải thích: “Nền tảng này sẽ nâng cao hiểu biết của chúng ta về bộ não và phát triển các ứng dụng điện toán quy mô não trong nhiều lĩnh vực khác nhau bao gồm cảm biến y sinh, robot, không gian và các ứng dụng AI quy mô lớn”.