IBM欲研发超级计算机仿人脑 电子血供电增效能


 发布时间:2020-11-26 08:25:59

由日本内阁府设置的国立信息学研究所和NTT等组成的研究团队成功利用光的物理性质,解决了从超过100亿的组合集群中瞬间锁定最佳方案的难题。据悉,类似最佳方案的遴选问题即便使用目前最尖端的计算机进行处理也有相当大的难度。利用光的物理性质寻找最佳方案的研究构想与迄今为止使用计算机对所有案例进行数值计算的手法完全不同。报道称,研究团队开发了一种使用光的粒子在全长1公里的光纤中制造出磁力点的新装置。该装置可以根据研究人员所需调查的组合数量制造相应的磁力点。利用这种装置,研究人员尝试解决在最节能的情况下,将2000个点成功分成两半的难题。由于该题所涉的组合方案超过100亿,据称即便使用最尖端的计算机进行处理也有相当难度。实验显示,在新装置中,2000个磁力点相互影响并改变方向,在不到1万分之1秒的极短时间内便锁定了最为节能的方案。研究团队表示,今后将使用上述手法开发新一代计算机,届时,人们利用新一代计算机可以从浩如烟海般的化学物质组合中,寻找出毫无副作用的最佳解决方案,开发研制新的医药品等。

在世界速度最快的计算机500强榜单上,中国上榜的超级计算机总数超过美国,名列第一。据英国广播公司网站11月13日报道,根据最新的超级计算机500强调查,在全球性能最强悍的计算机中,中国占了202台。相比之下,美国有143台计算机上榜,这项一年两次的调查启动25年以来,这是美国上榜计算机数量最少的一次,不过在众多国家中仍然排名第二。日本排在第三,有35台计算机上榜,德国有20台计算机上榜,排名第四。报道称,在6月份发布的上一期调查中,美国还以169台超级计算机领先于中国,当时中国有160台计算机上榜。

这一排名的转变反映出中国加大了对研发的投入——根据前不久一项调查,现在中国的研发经费约占全球研发经费总额的20%。超级计算机通常是体量巨大、造价高昂的设备,拥有数以万计的处理器,旨在执行专业性强、计算密集型的任务,可以把一次浮点运算理解为运算中的一个步骤,中国速度最快的计算机——“神威·太湖之光”——以每秒9.3亿亿次的浮点运算速度继续领跑全球。相比之下,美国最快的计算机——泰坦——最高速度为每秒1.76亿亿次浮点运算,排名第五。该榜单的作者们说,最新数据还表明中国在总性能方面超越美国,占该榜单总处理能力的35.4%,美国占29.6%。

该调查的创立者之一埃里克·施特罗迈尔说,中国的许多计算机造出来是为了赚钱,所有者把这些计算机的处理能力租给中国及外国的公司。他还说:“在榜单最前面也就是榜单的前10名,这些计算机之所以占据这样的位置有两个原因。一个原因很简单,就是在过去常常充当美国称霸科技领域主要象征的市场上领跑可以带来显赫的威望,另一个原因是科学探索与国家安全有关——这些计算机中有许多用于与武器装备有关的运算。”(编译/于晓华)。

美国耶鲁大学医学院和科维理神经科学研究所合作的一项最新研究表明,在人类大脑皮层的进化过程中,在已知的DNA调控因子区,有数千个基因“暗”开关被打开和增强,这些启动因子和增强因子驱动了大脑皮层中与自觉思考和语言相关的脑区的基因表达。相关论文发表在近期的《科学》杂志上。据每日科学网站报道,人类诸多基因与其它灵长类动物非常相似,这表明除了基因本身的变化以外,其变化方式也是受控的,正是这一点把人类和其它动物区分开来。与恒河猴和小鼠相比,这种差异或许解释了人脑的某些结构和功能为何如此独特。一些潜在地受这些调控因子引导的生理过程,对人脑的发育至关重要。科维理神经科学研究所研究员、遗传学副教授詹姆斯·努南说:“构造一个更复杂的大脑皮层可能涉及几件事,包括制造更多细胞、修改皮层区域功能、改变神经元之间的连接。

我们在人类身上发现的调控改变就与这些过程有关。这可能与细胞增殖、皮层花纹结构及其他发育过程的进化改良有关,而这些过程在其他物种中,通常处于保守状态。” 研究人员首先绘制了在脑皮层发育12周内的活跃的调控因子图,从中找出特殊的生化作用。他们对脑发育中的恒河猴和小鼠也绘制了同样图谱,把三者对比发现,有几千个调控因子在人脑发育中表现出增强的活性。接下来,他们研究了调控增强带来的生物学效果。利用BrainSpan项目(一个免费访问的涵盖人类整个寿命期间脑部基因表达的数据库)找出了在脑皮层中起协调表达作用的基因组,与他们的发现相比较,确认了多个生理过程与人脑中大量的调控改变有关。论文第一作者斯蒂芬·瑞利说:“人脑被认为是一种极具创新的结构,而在构造哺乳动物大脑皮层这样一个古老的、极为重要的过程中,这么多调控因子好像扮演了同一个角色,还是令人吃惊的。

利用已有工具鼓捣出新的结构特征和功能,这通常是一种进化的标志。” 下一步,努南和同事们打算把他们发现的某些调控改变引入到小鼠基因组中,研究这些改变的功能及其对小鼠脑发育的影响。

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