清华研发世界首款异构融合类脑芯片登《自然》封面

清华研发世界首款异构融合类脑芯片登《自然》封面

　　清华大学施路平团队近日发布研究成果——类脑计算芯片“天机芯”，而该成果已在《自然》杂志作为封面文章发表。人民日报指出，这也实现了中国在芯片和人工智能两大领域《自然》论文零的突破。

　　这篇名为《面向通用人工智能的混合天机芯片架构》(Towards artificial general intelligence with hybrid Tianjic chip architecture)的论文展示了一辆由新型人工智能芯片驱动的自动驾驶自行车。试验中，无人自行车不仅可以识别语音指令、自动控制平衡，还能对前方行人进行探测和跟踪，并自动避开障碍。

　　据悉，该芯片是世界首款异构融合类脑芯片，也是世界上第一个既可支持脉冲神经网络又可支持人工神经网路的人工智能芯片。

　　当前，人工智能芯片发展有两大主流方向：支持人工神经网络的深度学习加速器和支持脉冲神经网络的类脑芯片。由于算法和模型的差别，当前人工智能芯片均只支持人工神经网络或者脉冲神经网络，难以发挥计算机和神经科学两个领域的交叉优势。

　　天机芯片通过资源复用，只需百分之三的额外面积开销即可同时运行计算机科学和神经科学导向的绝大多数神经网络模型，支持异构网络的混合建模，形成时空域协调调度系统，发挥它们各自优势，降低能耗，提高速度，同时保持高准确度。

　　据悉，2015年，施路平团队设计出第一代“天机芯”， 2017年第二代“天机芯”问世。相比于IBM的TrueNorth 芯片，2017年流片成功的第二代“天机芯”密度提升20%，速度提高至少10倍，带宽提高至少100倍，灵活性和扩展性更好。

　　此次面世的第三代“天机芯”是世界上首款异构融合类脑芯片，为进一步探索通用人工智能领域提供了新的方向。

　　早在2012年，清华大学就瞄准未来人工智能发展的前沿，通过人才引进布局类脑计算。2014年清华大学依托精仪系成立了联合了七个院系的类脑计算研究中心，施路平为类脑计算研究中心主任。

　　此外，基于自主研发的天机芯片，类脑计算中心还研制出第一代类脑计算软件工具链，可支持从机器学习编程平台到“天机芯”的自动映射和编译，开发出第一代类脑计算系统，并利用类脑自动行驶自行车建立一个异构可扩展人工通用智能开发演示平台，利用一块天机芯片展示了自行车的自平衡、动态感知、目标探测、跟踪、自动避障、过障、语音理解、自主决策等功能。

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