清华大学团队首提“类脑计算完备性”概念

科技日报北京10月15日电 (记者林莉君)记者15日从清华大学获悉,我国首篇以“计算机系作为第一完成单位”的论文登上《自然》,论文首次提出“类脑计算完备性”以及软硬件去耦合的类脑计算系统层次结构。“这是一个新颖的观点,并可能被证明是神经形态计算领域以及对人工智能的追求的重大发展。”《自然》的一位审稿人给出评价。

这篇题为《一种类脑计算系统层次结构》的论文,由清华大学计算机科学与技术系张悠慧团队、精密仪器系施路平团队与合作者共同完成。首次提出“类脑计算完备性”(也称为神经形态完备性)概念——针对任意给定误差∈≥0和任意图灵可计算函数f(x),如果一个计算系统可以实现函数F(x)使得‖F(x)-f(x)‖≤∈对所有合法的输入x均成立,那么该计算系统是类脑计算完备的。

类脑计算,是借鉴生物神经系统信息处理模式和结构的计算理论、体系结构、芯片设计以及应用模型与算法的总称。提起科研的初衷,张悠慧告诉记者:“现有的类脑计算系统研究大多聚焦于如何实现具体的芯片、工具链、应用和算法的创新,忽略了从宏观和抽象层面上对计算完备性和体系结构的思考。”

“通俗来讲,‘完备性’可以回答系统能够完成什么、功能边界在哪里等问题。研究完备性,能为软硬件系统的解耦合、划分不同研究领域间的任务分工与接口提供理论基础。”张悠慧说。

类脑计算处于起步阶段,国际上尚未形成公认的技术标准与方案,这一成果填补了完备性理论与相应系统层次结构方面的空白,利于自主掌握新型计算机系统核心技术。计算机体系结构专家、华中科技大学计算机学院教授金海评价此项研究:“在类脑计算系统领域做出了基础性、原创性的贡献,有利于自主掌握新型计算系统软硬件核心技术。”

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