記者15日從清華大學獲悉，我國首篇以“計算機系作為第一完成單位”的論文登上《自然》，論文首次提出“類腦計算完備性”以及軟硬件去耦合的類腦計算系統(tǒng)層次結構。“這是一個新穎的觀點，并可能被證明是神經(jīng)形態(tài)計算領域以及對人工智能的追求的重大發(fā)展。”《自然》的一位審稿人給出評價。

這篇題為《一種類腦計算系統(tǒng)層次結構》的論文，由清華大學計算機科學與技術系張悠慧團隊、精密儀器系施路平團隊與合作者共同完成。首次提出“類腦計算完備性”(也稱為神經(jīng)形態(tài)完備性)概念——針對任意給定誤差∈≥0和任意圖靈可計算函數(shù)f(x)，如果一個計算系統(tǒng)可以實現(xiàn)函數(shù)F(x)使得‖F(xiàn)(x)-f(x)‖≤∈對所有合法的輸入x均成立，那么該計算系統(tǒng)是類腦計算完備的。

類腦計算，是借鑒生物神經(jīng)系統(tǒng)信息處理模式和結構的計算理論、體系結構、芯片設計以及應用模型與算法的總稱。提起科研的初衷，張悠慧告訴記者:“現(xiàn)有的類腦計算系統(tǒng)研究大多聚焦于如何實現(xiàn)具體的芯片、工具鏈、應用和算法的創(chuàng)新，忽略了從宏觀和抽象層面上對計算完備性和體系結構的思考。”

“通俗來講，‘完備性’可以回答系統(tǒng)能夠完成什么、功能邊界在哪里等問題。研究完備性，能為軟硬件系統(tǒng)的解耦合、劃分不同研究領域間的任務分工與接口提供理論基礎。”張悠慧說。

類腦計算處于起步階段，國際上尚未形成公認的技術標準與方案，這一成果填補了完備性理論與相應系統(tǒng)層次結構方面的空白，利于自主掌握新型計算機系統(tǒng)核心技術。計算機體系結構專家、華中科技大學計算機學院教授金海評價此項研究：“在類腦計算系統(tǒng)領域做出了基礎性、原創(chuàng)性的貢獻，有利于自主掌握新型計算系統(tǒng)軟硬件核心技術。”(記者林莉君)

關鍵詞： 類腦計算完備性