美國“每日科技”網站3月23日文章，原題：微型類腦設備或可解決人工智能面臨的最大能耗難題 經典電影《黑客帝國》中由計算機創造的腦中世界或正突破科幻的次元壁。近日，劍橋大學的研究人員研發出一款模擬人腦物理特性的設備，能夠將AI的能耗降低70%，旨在阻止數據中心巨大的電力消耗並防止系統崩潰。
AI的指數級增長帶來了一個傳統計算機系統難以解決的問題——當前的數據中心正在消耗大量電力，這主要是因爲現代芯片設計中的一個根本性缺陷。在這一背景下，一種新的生物學需求應運而生，也就是開發模擬人和動物神經計算行爲的新興技術。劍橋大學研究團隊取得突破性進展，打破了這一歷史性障礙，並將成果發表在美國《科學進展》期刊上。研究人員巴博克·巴希特率領團隊開發了一種基於氧化鉿的新型憶阻器，它允許信息在同一物理介質上進行處理和存儲，從而將AI的能耗降低了70%。這項研究受到了人腦工作機制的啓發——人腦中的神經元和突觸能夠以最小的能量消耗同時執行儲存信息和處理信息這兩種功能，因此能以極高的效率運行。
爲何與生物大腦相比，當前的計算機效率“並不高”？這與數據的傳輸方式密切相關。在傳統的電腦芯片中，信息必須在處理器和內存盤之間來回不斷地傳輸，這個過程既耗時又會產生大量熱量，這也是數據中心耗電量大的原因。而劍橋大學開發的這款“類腦”設備，能夠記住流經自身的電荷量。同時，研究團隊引入一種創新機制，讓數據流更加穩定，精度也比普通計算設備高數百萬倍，而這一過程僅需要極小的電流。通過施加電脈衝，該設備能夠逐漸調節其導電率，而不需要通過傳統計算機的二進制系統。實驗數據表明，該設備能夠使計算機的硬件設施以類似人類大腦神經連接的方式進行“真正的學習”。
儘管這一新技術並不能立即進入應用市場、進行商業化，但它爲未來10年的計算系統奠定基礎。這一突破也爲新一代信息處理設備的設計思路打開了大門。在不遠的將來，從智能傳感器到自動駕駛系統，或許都能最大限度降低能耗。（立夏譯）
