|  | 16 января 2014 | Информационные технологии

Суперкомпьютеру "K" потребовалось 40 минут для расчета модели 1 секунды деятельности мозга

Суперкомпьютер K computer


Ученые-футурологи и фантасты давно говорят о днях, когда компьютеры станут столь же мощны и универсальны как человеческий мозг. Но расчеты математической модели, проведенные на четвертом по мощности суперкомпьютере на сегодняшний день, показывают что до того момента времени еще очень и очень далеко. В японский суперкомпьютер Fujitsu "K computer" была загружена самая подробная модель участка головного мозга, которая охватывает всего один процент от объема всего головного мозга человека, и расчет одной секунды мозговой деятельности в этом участке занял 40 минут машинного времени.

В модели, которая была рассчитана суперкомпьютером "K computer", содержались описания 1.73 миллиарда нейронов. И это не самая большая модель, расчеты которой производились когда-либо. Компания IBM в рамках программы DARPA SyNAPSE, в конце 2012 года произвела моделирование, в котором было описано около 530 миллиардов нейронов, что гораздо больше, чем количество нейронов в мозге взрослого человека, которое составляет около 86 миллиардов. И, несмотря на то, что сложность модели компании IBM была намного ниже сложности модели, загруженной в японский суперкомпьютер, количество переросло в качество и расчеты модели IBM заняли несколько часов машинного времени.

Проект, в рамках которого был произведен расчет модели на суперкомпьютере "K computer", позволил исследователям, согласно информации от агентства "The Telegraph", "приобрести неоценимый опыт и знания, которые будут использованы при создании нового интеллектуального моделирующего программного обеспечения". Произведенное моделирование не принесло людям никаких новых знаний о структуре и принципах работы головного мозга, выполняемая задача предназначалась для "проверки пределов возможностей технологий моделирования и суперкомпьютера "K computer"".

Оперируя имеющимися данными в области моделирования головного мозга, некоторые эксперты предполагают, что справиться с задачей создания полной, точной и подробной модели головного мозга в приемлемые сроки смогут только суперкомпьютеры экза-уровня, компьютеры, способные выполнять квинтиллион операций с плавающей запятой в секунду. К сожалению, таких компьютеров еще не существует в реальности, хотя некоторые страны и копании ведут интенсивную работу в направлении их создания. В частности, компания Intel планирует создать суперкомпьютер экза-уровня уже к 2018 году, но некоторые специалисты в области информационных технологий считают, что это вряд ли будет достижимо до 2020 года в лучшем случае.




Ключевые слова:
Суперкомпьютер, Япония, K, Fujitsu, Математическая, Модель, Расчет, Мозг, Нейрон, Время, IBM, SyNAPSE, Intel

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Японский суперкомпьютер K Computer производит расчет модели самой большой н ...
  • Neurogrid - модель из миллиона искусственных нейронов, которая работает со ...
  • Новая модель головного мозга, созданная компанией IBM, включает в себя 100 ...
  • В 2019 году компания IBM планирует создать полную симуляцию головного мозга ...
  • Ученые IBM моделируют работу человеческого мозга с целью разработки новой а ...




  • 16 января 2014 12:38
    #1 Написал: Angmar

    Публикаций: 0
    Комментариев: 110
    40 минут на 1 сек на 1% головного мозга. А на 100% будет не 4000 мин. Там зависимость нелинейная и сложность алгоритма может экспоненциально возрастать)
        
    16 января 2014 12:50
    #2 Написал: MaxIvanov

    Публикаций: 0
    Комментариев: 375

    Ученые-футурологи и фантасты давно говорят о днях, когда компьютеры станут столь же мощны и универсальны как человеческий мозг. Но расчеты математической модели, проведенные на четвертом по мощности суперкомпьютере на сегодняшний день, показывают что до того момента времени еще очень и очень далеко.


    То что модель медленно решает некие задачи, вовсе не значит, что эти же задачи, не могут быть решены буквально моментально, вне этой модели.
    То есть- тормозит не комп, тормозит виртуальная модель мозга.(подмена понятий)
        
    16 января 2014 15:44
    #3 Написал: yngvin

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    MaxIvanov, дело не только в этом. Да, скорее всего модель нейрона можно описать лучше и т.д., просто вся проблема в том, что структуры "мышления" разные. Компьютеры работают на полупроводниковых транзисторах и используют двоичную систему. Мозг - совсем отличается, ведь это химический компьютер, к тому же у нас нет какой-то системы вычислений.
    Плюс ко всему, падение скорости вычислений - плата за интеллект.
    Если учёные хотят сделать ИИ, то нужно отойти от наших шаблонов, имхо
        
    16 января 2014 16:18
    #4 Написал: Demnus

    Публикаций: 0
    Комментариев: 270
    yngvin,
    Согласен. Нужно пилить аппаратную модель, а не программную. Эмуляция всегда была неблагодарным делом.
    А на счет сравнения мощностей мозга и традиционного компа, хотел бы я посмотреть на эмуляцию суперкомпа на мозге. ^^
    Ну или хотя бы на соревнование суперкомпа и мозга в скорости операций с плавающей точкой в секунду.
        
    16 января 2014 18:17
    #5 Написал: MaxIvanov

    Публикаций: 0
    Комментариев: 375
    yngvin,
    Я не о том, в начале статьи, сравнивают мощность мозга и суперкомпьютера в пользу мозга, но в статье про это ничего нет, там описан опыт моделирования нейронов ,на который и затрачено время и мощности. Ни о каком сравнении мощностей речи нет. Супекомп не соревновался в решении задачек с живым мозгом. Если провести верную аналогию, то нужно было бы сказать- супер компьютер смоделировал мозг, и живой мозг создал смоделировал сам себя в себе же, кто справился быстрей ,точнее, и тд?,
        
    16 января 2014 21:39
    #6 Написал: HeavyGait

    Публикаций: 3
    Комментариев: 531
    Цитата: MaxIvanov
    там описан опыт моделирования нейронов


    Да? А Я вижу, что написано
    расчет одной секунды мозговой деятельности
    . Странно. belay


    --------------------
        
    16 января 2014 23:13
    #7 Написал: MaxIvanov

    Публикаций: 0
    Комментариев: 375
    расчет одной секунды мозговой деятельности
    . Странно. belay

    "Мозговая деятельность" это не решение задачи, и тем более не скорость решения, которую можно сравнить с компьютером, это просто разнообразные процессы протекающие между нейронами. Все равно как смоделировать ураган.
        
    17 января 2014 00:38
    #8 Написал: HeavyGait

    Публикаций: 3
    Комментариев: 531
    Ну, так-то, в компьютере тоже - просто процессы - движение электронов, переключение транзисторов...

    Цитата: MaxIvanov
    Все равно как смоделировать ураган.


    Весьма сложная задача. Для её решения метеослужбы различных стран закупают суперкомпьютеры типа того, что в данной статье моделирует мозговую деятельность. Эффективность решения мы можем наблюдать на примере прогнозов погоды wink - примерно такая же, что и в случае с мозгом - до серьёзного прогнозирования более чем на 10-15 часов ещё далеко.

    Цитата: MaxIvanov
    "Мозговая деятельность" это не решение задачи


    Я давно уже подозреваю, что у многих интернет-пользователей мозг не решает никаких задач, а просто исполняет бессмысленные процессы.

    Цитата: MaxIvanov
    это просто разнообразные процессы протекающие между нейронами.


    Мозг безостановочно решает различные задачи, начиная от управления работой внутренних органов ,т.е мозг в реальном времени обеспечивает их работу, посылает им сигналы на выполнение и обрабатывает обратные сигналы. Ну и заканчивая высшей нервной деятельностью. Про решение каких-либо логических задач типа изобретательства или разработки новых методов решения уже иствестных задач вообще говорить не стоит - компьютер просто "громко пукнет".
    И вот эти "просто" процессы, которые произошли в мозге за одну секунду, в компьютере произошли за сорок минут. А вот когда моделирование будет происходить в реальном времени, т.е за секунду будут моделироваться все процессы, происходящие в мозге за то же время, тогда компьютер и сравняется по возможностям с настоящим мозгом.


    --------------------
        
    17 января 2014 02:22
    #9 Написал: MaxIvanov

    Публикаций: 0
    Комментариев: 375
    И вот эти "просто" процессы, которые произошли в мозге за одну секунду, в компьютере произошли за сорок минут. А вот когда моделирование будет происходить в реальном времени, т.е за секунду будут моделироваться все процессы, происходящие в мозге за то же время, тогда компьютер и сравняется по возможностям с настоящим мозгом.

    Мозг в принципе не может смоделировать другой мозг внутри себя, или даже мизерную его часть, но это совершенно ничего нам не говорит о его мощности.

    Решить задачу за секунду(к примеру 2+2), не тоже самое, что смоделировать аналог живого математика в компьютере, решающего туже самую задачу. Вывод -раз виртуальный математик решил эту задачу за год, значит компьютер в много раз его слабей в сложении, такой вывод очевидно будет ложным.
        
    17 января 2014 05:11
    #10 Написал: Rsa

    Публикаций: 0
    Комментариев: 493
    Цитата: MaxIvanov
    раз виртуальный математик решил эту задачу за год, значит компьютер в много раз его слабей в сложении, такой вывод очевидно будет ложным.

    Таких выводов никто и не делал. Компьютер и мозг созданы для решения разных задач, причем принципиально разными методами. Мозг не умеет быстро работать с числами и формулами, компьютер - не умеет в реальном времени обрабатывать колоссальный поток аналоговых данных, поступающих в мозг через органы чувств и быстро выделяить и систематизировать из него полезную информацию. Достаточно посмотреть в окно, или окинуть взглядом комнату, чтобы практически моментально идентифицировать любой объект на любом расстоянии и под любым углом зрения. Посмотрел бы я на компьютер, способный справиться с этой задачей. Начать придется с математического описания всех известных людям объектов, их форм и разновидностей:).
    Сэмулировать одно на другом задачи практически нерешаемые, причем, как в ту, так и в другую сторону, по крайней мере, на современном уровне развития вычислительной техники.
        
    17 января 2014 11:54
    #11 Написал: MaxIvanov

    Публикаций: 0
    Комментариев: 375
    Цитата: Rsa
    ....


    В статье..пытаются сравнить сложность мозга и скорость вычисления компьютера, сравнивают красное с круглым.
        
    17 января 2014 12:04
    #12 Написал: HeavyGait

    Публикаций: 3
    Комментариев: 531
    Цитата: Rsa
    Компьютер и мозг созданы для решения разных задач

    Цитата: Rsa
    Мозг не умеет быстро работать с числами и формулами


    Дело ещё и в том, как мне кажется, что задача для компьютера заранее решена человеком. Создан алгоритм её решения и жёстко зафиксирован в памяти компьютера, который узко направлен на решение именно этой задачи. Решение производится подстановкой новых данных. При таком положении вещей и простой калькулятор "умнее" человека. Может быть тогда следует добавить компьютеру то время, которое группа программистов потратила на создание алгоритма решения определённой задачи?

    Цитата: MaxIvanov
    В статье..пытаются сравнить сложность мозга и скорость вычисления компьютера, сравнивают красное с круглым.


    А вы пытаетесь обмануть самого себя. Одна секунда работы головного мозга - это не сложность мозга, а те аналоговые вычисления, которые он произвёл за это время.
    Вот, к примеру, компьютер - без операционной системы - это сложный нагревательный прибор и никаких вычислений он произвести не может. В данной статье говорится,что в компьютер была введена подробная модель части мозга, которая и являлась в данном случае системой, обеспечивающей рассчёты. Так вот именно рассчёты и заняли сорок минут, а не создание модели мозга. Компьютерная модель мозга создавалась людьми (возможно несколько лет), переводилась в компьютерные алгоритмы, наполнялась различными переменными и взаимосвязями. Сам компьютер никогда бы не смог создать такую модель. Он может только произвести какие-либо действия, определяемые данной моделью.
    Вот вам и красное с круглым.

    Цитата: MaxIvanov
    Мозг в принципе не может смоделировать другой мозг внутри себя


    А как же Шерлок Холмс, "моделировавший" мысли и поступки преступников? smile
    В принципе, мозг "внутри себя" может смоделировать всё что угодно - целую вселенную с её законами и многомерностью. Все достижения культуры, науки и техники, которые вы видите вокруг себя (и суперсложные суперкомпьютеры в т.ч) смоделированы мозгом.
    Но, в общем, будем считать, что Я сдаюсь, под напором неопровержимых доказательств. lol А то чувствую себя так, словно Я - дон Кихот, сражающийся с "виртуальным математиком".


    --------------------
        
    17 января 2014 19:06
    #13 Написал: MaxIvanov

    Публикаций: 0
    Комментариев: 375
    Цитата: HeavyGait
    Так вот именно рассчёты и заняли сорок минут, а не создание модели мозга. Компьютерная модель мозга создавалась людьми (возможно несколько лет), переводилась в компьютерные алгоритмы, наполнялась различными переменными и взаимосвязями. Сам компьютер никогда бы не смог создать такую модель.

    Пока программа не выполняется это просто код, уже обрабатывая который, компьютер создает внутри себя действующую модель.
    Если нужно сложить 1 + 1 виртуальным мозгом, компьютеру нужно сначала обработать код, создать внутри себя, модель мозга, и просчитать все процессы которые происходят в нем при сложении, причем модель будет меняться после каждого такта, а значит её нужно не просто каждый такт загружать из кода, а пересчитывать основываясь на взаимодействиях ,которых триллионы-триллионов.. Вот от сюда и невероятное время ,которое не имеет прямого отношения к скорости вычислений (1+1)моделью мозга.
    Сегодня проблема не в мощностях, а в сложности программ, которые выполняет живой мозг, то есть мы пока не понимаем как и почему, для того что бы написать прямую программу, без модели мозга.
        
    17 января 2014 22:08
    #14 Написал: MOKSIM

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Это чего то я непонял? Это что он и химию мозга моделировал всякие там феромоны, синапсы, а может он смоделировать приступ диареи на уровне мозга? Просто непонятно какая именно работа смоделирована. Попахивает Британскими учеными.
        
    18 января 2014 00:36
    #15 Написал: HeavyGait

    Публикаций: 3
    Комментариев: 531
    Цитата: MOKSIM
    приступ диареи на уровне мозга?


    Многие интернет-пользователи сами прекрасно с этим справляются.


    --------------------
        
    18 января 2014 16:40
    #16 Написал: muhametshin_ruslan

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Demnus,
    Раз эмуляция не эффективна, то может и не стоит создавать искусственный интеллект? Можно вырастить мозг в пробирке и подключить его в качестве процессора http://www.dailytechinfo.org/medic/5128-uchenye-vyrastili-v-probirke-kroshechnyy
    -chelovecheskiy-mozg.html
        
    19 января 2014 17:14
    #17 Написал: Rsa

    Публикаций: 0
    Комментариев: 493
    muhametshin_ruslan, А смысл? Он бесполезен без родного программного обеспечения, которое загружается в него перед рождением, а потом еще лет 20 оптимизируется и пополняет стартовую базу данных...
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.