“脑机革命:神经形态硬件高效解偏微分方程,能耗仅为传统计算机五分之一”
创始人
2026-01-13 08:22:59
0

1月13日,美国桑迪亚国家实验室在《自然-机器智能》上发表最新研究成果,展示了一种新型算法Neurofem,该算法能够使神经形态硬件解决偏微分方程(PDEs)。偏微分方程是模拟流体动力学、电磁场和结构力学等物理现象的关键数学工具。传统上,类脑计算被认为仅适用于图像识别或加速人工神经网络,而不适合严谨的科学计算。然而,这项研究表明,模仿人脑架构的计算机不仅能处理这些复杂方程,而且效率惊人。

研究人员开发了Neurofem算法,并成功在英特尔的Loihi2神经拟态芯片上执行了有限元方法(FEM)。FEM是一种将复杂物体分割成小块(单元)并通过计算每个小块的受力情况来预测整体是否会断裂或变形的计算方法。Neurofem算法不需要预先训练,而是利用芯片架构直接进行数学优化,将物体的网格节点直接映射到神经拟态芯片上,每个节点由8到16个“人造神经元”表示,节点间的相互作用力转化为神经网络的权重参数。

在基于32块英特尔Loihi2芯片的测试中,Neurofem展现了惊人的能效潜力,其能耗不到传统计算机运行同类软件时的五分之一。计算结果与经典FEM软件相比,误差仅在千分之几的范围内,证明了其高度的可靠性。尽管运算速度仍慢于传统计算机,但该技术更适合对能效要求极高而非追求极致速度的场景。Neurofem算法目前仅在处理“稀疏矩阵”方程组时才能保持高效,因此尚不能直接套用于所有类型的方程求解。随着技术的进步,神经拟态计算在物理模拟领域的应用有望进一步加速。

相关内容

热门资讯

“奔腾小马摩登马新车型16日上... 1月13日,一汽奔腾宣布奔腾小马摩登马车型将于1月16日上市。新车在外观上进行了重新设计,前保险造型...
南京农业大学发布国内首个农业领... 1月13日,南京农业大学宣布发布了国内首个面向通用农业领域的开源垂直大语言模型——司农大语言模型(S...
宫粉梅绽放,就在广州白云山!本... 漫步广州白云山明珠楼景区梅花谷抬眼便是一片素雅的洁白和粉红阳光洒落在如凝脂的花瓣上光影斑驳间的梅花更...
以下是一些改写“回应民生关切”... 回应民生关切是政府工作的重要使命。通过加强政策调研,精准把握民众需求,制定切实可行的举措。在教育方面...
苹果联手谷歌,AI技术革新Si... 1月12日,苹果与谷歌宣布达成多年合作协议,苹果下一代“苹果基础模型”(Apple Foundati...
奔驰S级2026款大改款:迈巴... 1月13日,奔驰官方宣布新款S级将于2026年1月29日全球首发。作为中期改款车型,新款S级超过50...
以下是一些改写“回应民生关切”... 回应民生关切是政府工作的重要使命。通过加强政策调研,精准把握民众需求,制定切实可行的举措。在教育方面...
大众汽车2025年全球销量微跌... 2025年,大众汽车集团全球销量微跌0.5%,共销售898.4万辆汽车。尽管在全球多数市场保持增长,...
携手奋进“十五五”!民革广州市... 广州即将进入两会时间。1月12日下午,民革广州市委会召开2026年两会委员、代表与媒体座谈会。记者从...
网友吐槽商场男厕洗手台太像小便... 1月11日,一位IP属地显示为上海的网友在社交媒体发布视频称,自己在某商场男厕如厕时,因洗手池与小便...