百科名片

简介

研制(大脑芯片的动物实验 人脑芯片)

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IBM打造世界首个大脑芯片，研制出两个芯片原型，在模拟人脑的道路上又向前迈出一步。

简介

几十年来，科学家一直“训练”电脑，使其能够像人脑一样思考。这种挑战考验着科学的极限。IBM公司的研究人员18日表示，在将电脑与人脑结合在一起的研究道路上，他们取得了一项重大进展。

这家美国科技公司研制出两个芯片原型，与此前的PC和超级计算机采用的芯片相比，这些芯片处理数据的方式与人脑处理信息的方式更为接近。这两个芯片是一项为期6年的项目取得的一项具有里程碑意义的重大成就。共有100名研究人员参与这一项目，美国政府的国防高级研究计划局(DARPA)提供了4100万美元资金。IBM的投资数额并未对外公布。

两个芯片原型提供了进一步证据，证明“平行处理”日益提高的重要性。平行处理具体是指电脑同时处理多个任务。多任务处理对渲染图片和处理大量数据非常重要。迄今为止，这两个芯片仅用于处理一些非常简单的任务，例如操控一辆仿真车穿过迷宫或者玩《Pong》。它们最终走出实验室并应用于实际产品可能需要10年或者更长时间。

研制

技术人员便希望研制能够像人脑一样学习的电脑。iPhone或者谷歌服务器编程后能够根据以往的事件预测确定行为。IBM和其他公司及大学实验室研发的技术围绕“认知计算”展开，提高芯片处理意想不到的信息的能力。IBM之所以研发这种芯片是因为它们能够潜在地帮助处理现实世界的信号，例如温度、声音或者运动，用以提高电脑的功能。

在将发电站或者交通信号灯等实体基础设施与服务器或者软件等信息技术结合，帮助管理它们的功能方面，总部设于纽约的IBM扮演着领导者角色。类似这样的研究计划能够研制出性能更为出色的工具，用于监视存在于这些环境下的无数模拟信号。IBM芯片研制项目领导人达曼德拉·摩德哈表示，新型芯片的组件就像是数字神经细胞和数字突触，因此有别于其他芯片。每一个核或者处理器引擎都拥有计算、通讯和存储功能。他说：“我们不得不抛弃自己了解的有关芯片设计的所有东西。关键的差异是存储器和处理器，它们非常紧密地结合在一起。这些芯片并行计算的规模可以用‘庞大’形容。”

2009年，IBM宣布他们成功利用一台超级计算机模拟猫的大脑皮层。大脑皮层是进行思考和逻辑推理的部位。模拟猫的大脑皮层和研制新型芯片属于同一项研究计划。借助于性能更卓越的超级计算机，IBM曾于2006年成功模拟老鼠大脑40%的区域，2007年成功模拟整个老鼠大脑，2009年成功模拟人脑大脑皮层1%的区域。

大脑芯片的动物实验

美国生物学家吉尔˙阿特马（Jelle Atema）于2006年完成了一项令人瞠目结舌的实验——将一条角鲨脑中植入一个电子元件，以影响鲨鱼的行为。

当吉尔˙阿特马操纵遥控器时，鲨鱼仿佛闻到了某种根本不存在的气味。例如，按下“右”键，鲨鱼大脑中通常处理右鼻孔嗅觉信息的区域就会受到电流刺激，鲨鱼就像真的闻到右边有诱人的食物一样，其大脑灰质细胞开始运作，并向自己发出吃饭的指令。于是鲨鱼便真的向右边游去。但吉尔˙阿特马也指出，目前自己还不能完全控制鲨鱼的大脑，只能控制鲨鱼的左右转。

约翰˙查平(John Chapin)也在老鼠身上完成了类似的实验。

1920年，生物学家沃特˙ 赫斯(Walter Hess)用电流刺激猫的大脑，成功的将一只原本温顺的猫变得凶狠好斗。

1950年，大脑专家胡塞 ˙戴尔卡多依靠一部记录他自己斗牛场面的影片一举成名。在片中，一头公牛奋力向他冲去，在几乎被牛顶翻之际，他启动遥控器……公牛突然出现一副恐惧的样子，掉头而去。

人脑芯片

首例人脑芯片出现在1950年，胡塞 ˙戴尔卡多尝试在人类身上进行此项操作：通过轻微刺激人脑的某一部分而改变人的情绪，甚至控制人的一条胳膊或腿。最终这项实验因为有悖伦理而终止。

但从此之后，用电流刺激大脑的方法被证实可以用来治疗某些疾病。例如，始于30多年前的人工耳蜗植入术可以令一些失聪的人恢复部分听力。

目前，这一领域的研究又重新成为热点。有些科学家甚至设想通过一些装置，使人得以依靠思维控制机器的运行。已经有一些瘫痪病人利用植入脑中的电极，成功地做到这点。