清華大學團隊首提“類腦計算完備性”概念 論文發表在《自然》

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層次結構。“這是一個新穎的觀點，并可能被證明是神經形態計算領域以及對人工智能的追求的重大發展。”《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”(也稱為神經形態完備性)概念——針對任意給定誤差∈≥0和任意圖靈可計算函數f(x)，如果一個計算系統可以實現函數F(x)使得‖F(x)-f(x)‖≤∈對所有合法的輸入x均成立，那么該計算系統是類腦計算完備的。

類腦計算，是借鑒生物神經系統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:“現有的類腦計算系統研究大多聚焦于如何實現具體的芯片、工具鏈、應用和算法的創新，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層次結構方面的空白，利于自主掌握新型計算機系統核心技術。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：“在類腦計算系統領域做出了基礎性、原創性的貢獻，有利于自主掌握新型計算系統軟硬件核心技術。”(記者林莉君)