中國教育報—中國教育新聞網(wǎng)訊（記者 董魯皖龍）北京時間10月14日，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在《自然》（Nature）雜志發(fā)表論文《一種類腦計算系統(tǒng)層次結構》，*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。這是清華大學計算機系以*完成單位/通訊單位發(fā)表的首篇《自然》論文，也完成了清華大學一年多以來在《自然》正刊的類腦計算領域“三連發(fā)”。

該論文*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，通過理論論證與原型實驗證明該類系統(tǒng)的硬件完備性與編譯可行性，并擴展了類腦計算系統(tǒng)應用范圍使之能支持通用計算。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。

當前，現(xiàn)有類腦計算系統(tǒng)方面的研究多聚焦于具體芯片、工具鏈、應用和算法的創(chuàng)新實現(xiàn)，而對系統(tǒng)基礎性問題，例如計算完備性、系統(tǒng)層次結構等思考不足，導致軟硬件緊耦合、應用范圍不明確等一系列問題。但從現(xiàn)有通用計算機的發(fā)展歷史與設計方法論來看，完善的計算完備性與軟硬件去耦合的層次結構是計算系統(tǒng)蓬勃發(fā)展的計算理論與系統(tǒng)結構基礎。

為此，研究團隊提出了“類腦計算完備性”（也稱為神經(jīng)形態(tài)完備性）概念?！巴ㄋ讈碇v，‘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，可以為軟硬件系統(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，我們的研究聚焦完備性理論研究，先回答基本的問題?！睆堄苹壅f。

《自然》雜志的一位審稿人認為“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”。

文章的發(fā)表，意味著清華大學相關團隊在一年多的時間內完成了類腦計算領域《自然》正刊三連發(fā)。三篇論文分別從“異構融合的新型類腦計算芯片與系統(tǒng)”、“基于憶阻器件的神經(jīng)形態(tài)芯片”、以及“類腦計算完備性與系統(tǒng)層次結構”等角度完成了類腦計算領域的*實現(xiàn)，標志著清華大學在此領域的國際*地位。

清華大學對學科交叉要求極高的類腦計算研究高度重視，于2014年9月創(chuàng)立由7家院系聯(lián)合而成的類腦計算研究中心，精儀系施路平教授擔任中心主任。中心融合了腦科學、電子、微電子、計算機、自動化、材料以及精密儀器等學科，進行全方位類腦智能研究。中心瞄準重大科學問題和國家重大需求，特別是未來“卡脖子”問題提前布局，給老師們以充分的信任和支持，倡導厚積薄發(fā)。近年來，類腦計算研究中心提出了符合腦科學基本規(guī)律的新型類腦計算架構——異構融合的天機類腦計算芯片架構，可同時支持計算機科學和神經(jīng)科學的神經(jīng)網(wǎng)絡模型，發(fā)揮它們各自的優(yōu)勢。目前“天機芯”已發(fā)展到第三代，為學界提供了一個發(fā)展人工通用智能的平臺和思路，將促進人工通用智能研究、賦能各行各業(yè)。