近日，國內初創企業西井科技宣布其100億規模“神經元”人腦模擬器誕生。

　　該人腦模擬器被命名為“WestwellBrain”（西井大腦），西井科技稱其是目前公開已知的模擬“神經元”數量最多的人腦模擬器，也是目前唯一由硬件設計完成的人腦模擬器。

　　西井科技是一家成立剛剛一年的企業，也是一間專注研究Neuromorphic仿腦神經形態工程的商業試驗室。實驗室由西井科技首席科學家汪潤春帶領，汪潤春是西悉尼大學生物醫學工程與神經科學學科博士后，在人腦神經元網絡領域有著多年的研究。在之前的研究中，汪潤春使用了一種新的延遲自適應算法，可以應用于包括FPGA實現和混合/模擬信號超大規模集成電路，實現類人腦神經元網絡的處理方式。該研究的優勢在于低功耗和低成本，且獨具實時學習能力，極大提升運算速度。這次，西井科技主要是將汪潤春的研究成果產品化。目前，西井科技的團隊成員在20人。

　　要了解上海西井科技如何研制出100億規模“神經元”人腦模擬器，就必須對神經元有所了解。

　　人類大腦有一千億個神經細胞，彼此之間由大量的神經纖維連接成極為復雜的神經網絡。神經元在接受到某種信息的“激勵”后，就會產生一個電脈沖，神經元在受到強激勵的時候會產生大量的脈沖，以至于不斷間隔產生大量脈沖，而當頻繁的激勵過程會被神經元細胞對信號的刺激適應，那么每次的放電間隔會越來越少，從而慢慢降低自己的功耗。在神經生理學上，神經細胞重復地從事一件事情，同時相互間反射，就會自動建立起一種長期穩定的聯系。

　　在人類思維產生，學習新生事物的過程中，大腦皮層中的神經元細胞也正在進行信息的交互，如同電閃雷鳴一樣釋放著電脈沖，大腦每一塊扇形區域的“咆哮”，正對應于身體的不同器官，對于各種圖像、聽覺、邏輯、語言等做出反應。

　　西井科技正是通過使用電路去直接模擬人類的“神經元”形態，建立起神經網絡中“神經元”與“神經元”之間的連接，通過依靠這些“神經元”來處理信息，用脈沖spike來傳遞信息，創造連接了擁有100億神經元的神經網格來模擬人類大腦的運行方式。

　　具體來說，西井科技使用了硬件平臺模擬人類“神經元”。該硬件平臺內含有80個“神經引擎”（neuralengine），每個“神經引擎”含有512K個“神經核”（neuralcore），每個“神經核”（neuralcore）含有256個“神經元”。每個“神經引擎”含有128M神經元，每個“神經元”最多可以連接到13.5K個“神經元”。因此，每塊硬件就含有51.2億個“神經元”，整個模擬器就擁有了超過100億“神經元”。

　　“WestwellBrain”與Google“人腦模擬器”的區別

　　2012年，Google的科學家曾通過將1.6萬片電腦處理器（cpu)連接起來，創造了一個擁有10億多條神經元連接的神經網絡。

　　從模擬“神經元”的數量級上看，“WestwellBrain”模擬的“神經元”數量為Google“人腦模擬器”的10倍，是目前世界上在最小體積單位上實現最多神經元數量的人腦模擬器。

　　而兩者最本質的區別在于，“WestwellBrain”已完全擺脫了馮·諾依曼計算機結構，使用的是電路模擬“神經元”的方法，而Google“人腦模擬器”卻仍使用了1.6萬片電腦處理器（cpu）連接。

　　據西井科技首席科學家汪潤春博士介紹：馮·諾依曼理論主要核心為數字計算機的數制采用二進制，即0和1；同時，計算機是按照程序順序執行，也就是所謂的“串聯”。而真正的人腦神經元模式則為“并聯”，這就是為什么，人類可以同步將諸如視覺圖像信息神經元、邏輯思維判斷神經元與人類“自我學習”的能力等自然結合完成相關“任務”。