國內外類腦計算技術發展研究及行業趨勢預測2023

• 陳觀秋 2023年6月30日 來源：人民日報 1308 85
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綜觀全球，類腦研究不斷取得新進展。我國于2021年正式啟動科技創新2030——“腦科學與類腦研究”重大項目，將大力開展類腦研究。一些發達國家也相繼提出類腦研究計劃。可以預見，類腦研究將進入前所未有的高速發展期，催生一批新理論和技術成果，引領新一輪科技革命。目

人腦和計算機哪個結構更復雜?計算機可否像人腦一樣自我學習與進化?智能機器是否可以像人類一樣思考與行動?人類能否打造像人腦一樣的“機器腦”?這些你可能想過的問題，都屬于類腦計算研究的領域。

類腦計算是指利用數字電路、模擬電路、數模混合電路或新器件來仿真生物神經元以及神經元間的突觸連接，進而利用超大規模集成電路(Very Large Scale Integrated，VLSI)系統來模仿神經系統中的神經生物學結構。和現有馮諾伊曼體系結構 計算與存儲分離的特點相對，類腦計算中的神經元結構既有計算能力，也有存儲能力。類腦計算的這種特點從根本上消除了馮諾伊曼體系結構的“存儲墻”問題。通過對類腦計算進行研究，能夠更好地理解腦計算模型，為實現類腦智能提供路徑。

綜觀全球，類腦研究不斷取得新進展。我國于2021年正式啟動科技創新2030——“腦科學與類腦研究”重大項目，將大力開展類腦研究。一些發達國家也相繼提出類腦研究計劃。可以預見，類腦研究將進入前所未有的高速發展期，催生一批新理論和技術成果，引領新一輪科技革命。目前，類腦計算的基礎理論和核心技術已取得不少突破。

中國為腦計劃項目制定了一個十五年計劃(2016-2030 年)，前五年與中國國家社會經濟發展第十三個五年計劃相符，更在第十四個五年計劃上升為國家戰略地位，其中圍繞抑郁障礙的研究在國家科技創新2030—“腦科學與類腦研究”重大項目中占據重要比重。

類腦計算技術發展研究及行業趨勢預測

SNN也被稱為第三代神經網絡，是人工智能領域機器學習算法的一種，是計算機科學與生物神經科學交叉而成的新興學科。相比于傳統的ANN，如各種深度學習網絡，SNN實現了更高級的生物神經元模擬水平，更容易模擬人腦低功耗高性能的處理方式，是信息技術向智能化發展的重點研究方向。

與ANN相比，SNN有諸多優良特性，在實現低功耗、高性能的智能系統上潛力巨大。類腦計算研究涉及的領域范圍廣泛，包括材料科學、神經科學、電氣工程、計算機工程和計算機科學等。材料科學家研究、制造和表征可用于類腦器件的新材料，重點是展示與生物神經系統相似特性的材料。神經科學家提供可能在類腦計算意義上有用的新知識，并利用類腦計算系統來模擬和研究生物神經系統。電子和計算機工程師利用模擬電路、數字電路、數模混合電路和器件來構造系統，模擬神經系統的運行過程，開發由生物啟發的類腦計算系統。

類腦計算系統的研究涉及到類腦處理器微體系結構技術、體系結構技術、類腦處理器配套的軟件工具鏈和基于脈沖神經網絡的算法等研究領域。

據中研產業研究院《2022-2027年國內外類腦計算技術發展研究及趨勢預測報告》分析：

類腦計算領域的相關研究，為新一代計算變革帶來了希望。以大腦為模仿對象建立新一代計算技術體系，既可以保留計算機的既有優勢，又可以疊加人腦處理信息的諸多優勢，將有望打破馮·諾伊曼架構的束縛，實現存儲處理一體化、超低能耗和超大規模并行信息處理，讓結構逼近人腦、性能媲美人腦的“人造超級大腦”成為可能。類腦研究發展迅猛、前景廣闊，但總體仍處于起步階段。

在現階段的社會發展過程中計算機科學技術在社會中的應用具有極大的社會現實含義，不僅其在加速社會經濟的道路上起到了積極的作用。計算機技術在發展的同時帶動經濟社會的進步。由于傳統的計算機科學沒有相關的技術信息支撐，當代的發展方向是積極向前的、相互融合的。不過由于當代社會信息的共享性還有待于提高到新的階段，-些方面的信息受到一定的局限和壟斷性。

伴隨著越來越普遍的計算機科學在全世界范圍內的迅猛發展，信息將可以被方便快捷的進行傳播，有理由相信計算機技術將會帶動社會經濟更好發展，其對經濟的發展將起到積極有效的作用。

研制理想的類腦芯片，需要在多個學科中尋找突破口。比如從材料層面探索類生物物質，從器件層面構造神經元與突觸，從電路層面實現神經網絡的連接，從算法層面研究大腦的思考能力，等等。目前，類腦芯片研究有3個主攻方向。一是尋找工作行為特性與大腦神經元相似的納米器件。二是設計適合類腦芯片的新型計算體系架構。三是解決類腦芯片的能效問題。

報告在總結中國類腦計算發展歷程的基礎上，結合新時期的各方面因素，對中國類腦計算的發展趨勢給予了細致和審慎的預測論證。報告資料詳實，圖表豐富，既有深入的分析，又有直觀的比較，為類腦計算企業在激烈的市場競爭中洞察先機，能準確及時的針對自身環境調整經營策略。

如果企業想抓住機遇，并在合適的時間和地點發揮最佳作用，那么我們推薦您閱讀我們的報告。我們的報告包含大量的數據、深入分析、專業方法和價值洞察，可以幫助您更好地了解行業的趨勢、風險和機遇。在未來的競爭中擁有正確的洞察力，就有可能在適當的時間和地點獲得領先優勢。

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  2022-2027年國內外類腦計算技術發展研究及趨勢預測報告

  類腦計算是指利用數字電路、模擬電路、數模混合電路或新器件來仿真生物神經元以及神經元間的突觸連接，進而利用超大規模集成電路（Very Large Scale Integrated，VLSI）系統來模仿神經系統中...

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