浙大杭電科學家研發類腦芯片 “讀懂”人腦簡單意念

我省科學家研制出一塊面積為25平方毫米——相當于女孩子小拇指半個小指甲蓋大小的芯片，它叫“達爾文”。

達爾文看起來是一塊全黑的塑料塊，內部含有30萬個晶體管。它的四周邊戳出來80根金屬線，這是它用來連接外部的的引腳。它看起來很神秘，像電影《黑客帝國》里那塊至關重要的芯片。

不過它的制造者，浙江大學和杭州電子科技大學的科學家告訴記者：“你看到的，是‘一個生物’。”

他們說的是生物的大腦。這塊類腦芯片是中國第一塊類腦芯片，它可以模擬2048個神經元，以及它們之間可以進行連接的最多400萬個神經突觸，能夠像生物的大腦一樣思維。這項研究成果，剛剛在線發表在《中國科學：信息科學》英文版上，這是國內權威的信息學期刊。

12月22日，記者在浙江大學看到了這塊智能芯片。

“達爾文”

可以像生物的大腦一樣思維

科學家現場給記者做了一個演示——

一位研究者坐在電腦面前，屏幕上有一個小游戲：一只籃球要追著一個目標白球左右運動。

但是記者發現，試驗者完全不用操作鼠標等工具，他只是坐著看著屏幕，籃球就一直能跟著白球左右滾動。

這個小游戲的幕后的操控者，就是達爾文類腦芯片。它接收試驗者所戴頭套的六路腦電信號，通過腦電解碼來識別出試驗者的運動想象方向，并基于識別結果來準確指揮籃球跟隨目標白球的位置。從指令發出到籃球移動的延遲很小，人幾乎覺察不出來。

“普通計算機芯片基于海量的數據來分析作出判斷，而達爾文能夠形成‘神經沖動’，與生物大腦中的電脈沖相似。”浙江大學微電子學院朱曉雷博士解釋。

達爾文可以處理許多模糊的信息，比如從紛雜的腦電波中找到需要的指令。“比如，你講話時，隨著情緒的變化，聲調可能也會有改變，但它同樣能分辨出這是你的聲音。它靠的是神經元之間互相傳遞的小信息。”

所以達爾文和普通的計算機芯片不同，它模仿生物的大腦，擅長對普通計算機不拿手的模糊信息進行處理。比如，達爾文瞬間就能從萬馬奔騰的腦波中辨別出有用的指令，迅速完成；而目前最高級的英特爾處理器，則需要由“程序猿”至少花上1個月，寫出幾萬條代碼，才能調試完成這么個指令。

并且達爾文極省能耗。比如，作出方向識別的時候，它消耗20豪瓦的功率；而英特爾處理器需要全速度運轉，消耗30~140瓦特功率。

“達爾文”會進化

成為人類的超級助手

之所以這塊芯片名叫達爾文，是因為它會像達爾文爺爺提出的進化論一樣，一點一點地演化、進步。達爾文芯片的兒孫代，能夠一點點地達到昆蟲、嚙齒動物甚至哺乳動物的大腦能力。

“達爾文這樣的類腦芯片，強項在于認知能力。”杭州電子科技大學信息學院的馬德博士告訴錢報記者，達爾文目前已經擁有視覺能力，能夠做到圖像識別——比如，從一堆圖片中，找出汽車的圖案等。

它已經可以作為腦機接口，幫助傷殘人士完成許多工作。“我們可以為行動不便的人們配置一個頭套和機械肢體，達爾文芯片通過分析腦電，提取信息進行準確指令，機械手臂或者機械肢可以代勞。”馬德說。

馬德表示，將來，達爾文芯片還將擁有其他感官功能，可以執行更加復雜的感知、交互、識別等任務。比如，它可以從各種氣味中，辨別出有毒氣體的味道，及時作出警報；比如，它可以記錄和報告數據，像溫度、壓力、波高、聲學和海潮等，以此來監測世界范圍內的供水狀況。它們將成為人類的好搭檔——它們知道怎么按照人腦想問題，又具備人類做不到的數據處理等超級能力。