类脑计算领域Nature正刊三连发 | 原文作者解读类脑计算体系层次

图片来源：论文《A system hierarchy for brain-inspired computing》

今日 · 导读

随着人工智能等相关技术的发展，以及传统计算机体系架构的发展瓶颈，未来几年被认为是新架构发展的黄金时期。类脑计算具有低功耗、高度可扩展、高度可适应等特点，这使得类脑计算被认为是一种具有巨大潜力的新型计算架构。而类脑计算本身涉及多个学科的交叉，研究的复杂度使得各学科之间需要找到更好的合作方式以行成更大的合力促进类脑计算的发展。传统计算机领域经过长时间的发展，已经形成了完善的计算理论与系统层次。本研究借鉴了传统计算机的发展经验，指出了完备性对于一个系统的重要性，给出类脑计算系统的完备性定义，并在此完备性上设计了一种层次结构。使得类脑的不同学科可以良好解耦又充分协同的工作，为类脑计算的繁荣发展奠定了理论基础。

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作者 · 简介

论文的共同第一作者为清华大学计算机系研究员张悠慧、博士后渠鹏、博士生季宇、精仪系博士生张伟豪。共同通讯作者为张悠慧与施路平教授。其它合作者包括计算机系教授陈文光、计算机系教授郑纬民院士、原计算机系客座教授/美国特拉华大学电子与计算机工程系教授高光荣，以及来自精仪系、生物医学工程系、自动化系的师生。这项研究得到了清华大学、北京信息科学与技术国家研究中心、北京智源人工智能研究院、北京市“脑科学研究”科技专项计划、北京市未来芯片技术高精尖创新中心、科技部和国家自然基金委等单位的支持。

四· 结语

 展望未来发展

未来十年将是计算机架构发展的黄金十年，类脑计算是很有希望的方案之一。清华大学所提出的类脑计算系统设计思路是在现有计算机架构基础上，加入类脑计算芯片、从而引入空间复杂性和时空复杂性——现有计算机主要处理结构化信息，而类脑芯片善于处理非结构化信息，既可以保持原有计算机的优势，又可以利用类脑计算芯片提升处理非结构化信息的能力。同时将坚持计算机科学和神经科学融合的技术路线，并充分利用新型非易失性存储器件(包括忆阻器)的特殊性质，发展适合这些器件的新的计算模型和算法，构建完全新型的智能计算体系。

文稿｜张悠慧 渠　鹏 季　宇 张伟豪

编辑｜于亿航 尤彦伟 高松龄 李艳文 周圣钧 邱雨浩

审核｜赵　鑫 张可人