Naši su mozgovi nevjerojatno energetski učinkoviti. Koristeći samo 20 vata snage, ljudski mozak je sposoban obraditi ekvivalent egzaflopu ili milijardu milijardi matematičkih operacija u sekundi. A sada inženjeri Međunarodnog centra za neuromorfne sustave (ICNS) na Sveučilištu Western Sydney najavljuju i DeepSouth, prvo superračunalo na svijetu koje može simulirati mreže na razini ljudskog mozga. 

Neuromorfni sustav

Kad ga uključe sljedeće godine DeepSouth će, kažu, biti sposoban za 228 bilijuna sinaptičkih operacija u sekundi, što odgovara procijenjenoj stopi operacija u ljudskom mozgu. To će mu omogućiti njegov neuromorfni sustav koji oponaša biološke procese, koristeći hardver za učinkovitu emulaciju velikih šiljastih neuronskih mreža (spiking neural networks), umjetnih neuronskih mreža koje oponašaju prirodne neuronske mreže.

DeepSouth se od ostalih superračunala razlikuje po tome što je namjenski napravljen da radi poput mreža neurona, zahtijeva manje energije i omogućava veću učinkovitost. To je u suprotnosti sa superračunalima optimiziranim za tradicionalnija, energije gladna računalna opterećenja.

Računalne primjene

"Napredak u našem razumijevanju načina na koji mozak računa s pomoću neurona otežan je našom nesposobnošću da simuliramo mreže poput mozga. Simulacija skokovitih neuronskih mreža na standardnim računalima koja koriste grafičke procesorske jedinice (GPU) i višejezgrene središnje procesorske jedinice (CPU) jednostavno je prespora i troši puno energije. Naš sustav će to promijeniti", najavljuju australski istraživači.

Njihova platforma trebala bi, kažu, unaprijediti naše razumijevanje mozga i razviti računalne primjene u različitim poljima uključujući senzore, biomedicinu, robotiku, svemirska istraživanja i velike AI aplikacije. To bi pak trebalo ubrzati razvoj raznih pametnih uređaja, od mobilnih telefona do manje energetski gladnih i pametnijih AI aplikacija.

Skalabilni sustav

Sustav je skalabilan i dopušta dodavanje više hardvera za stvaranje većeg sustava ili smanjivanje za manje prijenosne namjene. Field Programmable Gate Arrays (FPGA) olakšava reprogramiranje hardvera i omogućava dodavanje novih modela neurona, shema povezivanja i pravila učenja te tako prevladava ograničenja uočena u drugim neuromorfnim računalnim sustavima s posebno dizajniranim hardverom. 

Bit će daljinski dostupan, a opis neuronskih modela i dizajn neuronskih mreža moći će se programirati u popularnom programskom jeziku Python. Razvoj ovog sučelja omogućuje istraživačima korištenje platforme bez potrebe za detaljnim poznavanjem hardverske konfiguracije. 

Operabilan u travnju 2024.

Iskorištavanje komercijalno dostupnog hardvera osigurat će, kažu tvorci superračunala, stalna poboljšanja hardvera, a prototip će se lako moći replicirati u podatkovnim centrima diljem svijeta.

Superračunalo je prikladno nazvano DeepSouth u znak poštovanja prema IBM-ovom sustavu TrueNorth s kojima je počela izrada strojeva koji simuliraju velike mreže šiljastih neurona, te Deep Bluea, prvog računala koje je u šahovskoj partiji pobijedilo čovjeka. DeepSouth bit će smješten na Sveučilištu Western Sydney i trebao bi postati operativan do travnja 2024.