第五百五十六章 神經元網絡(二)
2024-05-24 16:02:34
作者: 蜜汁扣肉
沉思了片刻,周興突然伸手觸擊全息屏幕,調出全息設計軟體,開始展開網絡模型建設。
全息屏幕中的虛擬模型在周興的手中不斷變化,呈現出一副複雜,精密的模型圖,就好像璀璨的星空連結成了網洛。
實驗室指揮中心,周興神情專注地忙碌著,虛擬模型結構越來越複雜。
時間一點一滴的流逝,科學家們漸漸發現這個情況,他們紛紛圍了過來。
「這是什麼模型?結構好複雜啊!」
「模型看著像人體大腦神經網絡,不過,這材料好奇怪,介質結構不像生物細胞。」
「模型的介質點有點像光子團,這到底是什麼模型啊?」
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「結構太複雜了,這麼多連結點,採用的還是頻率光波產生的能帶效應,這個模型最終能成立嗎?」
「……」
圍在周興身後的科學家們紛紛小聲地議論起來,他們被周興的設計模型搞懵了,大都看不懂他設計的模型用途。
不過,他們圍著周興,始終不願離去。
這麼多年了,現在,周興更像一個科學領域的指揮家,在實驗指揮中心遙控指揮全世界的科學家們,向某個科學領域的突破點發起『進攻』,他已經很少自己出手打一場『戰役』了。
這個時候,周興自行建立一個項目模型,當即引起了科學家們強烈的好奇心。
轉眼,兩個小時過去。
周興停下了頻動的雙手,疲憊的臉上露出了一絲笑容。
「小智推演這個可設計方案,確認結果。」周興向周小智下達命令道。
「好的,老闆!」周小智欣然應命,旋即,全息屏幕畫面一變,就周興的設計方案展開複雜的推演計算。
全息屏幕中星星點點的銀色光點瘋狂跳動,脈路銀光閃爍不定,看得令人眼花繚亂。
「周總,這是什麼模型?神經元網絡?」林海教授看著周興,不確定地問。
周興轉頭看了林海教授一眼,笑著點了點頭:「沒錯,是神經元網絡。」
聞言,林海教授精神一震,激動地問:「周總,你是設計一款生物計算機?」
神經元網絡是生物計算機的標配。
生物計算機也稱仿生計算機,其主要原材料就是生物工程技術產生的蛋白質分子,並以此作為生物晶片來替代半導體矽片,利用有機化合物存儲數據。
生物計算機的信息以波的形式傳播,當波沿著蛋白質分子鏈傳播時,會引起蛋白質分子鏈中單鍵、雙鍵結構順序的變化,具有很強的抗電磁干擾能力,並能徹底消除電路間的干擾,能量消耗是普通計算機的十億分之一,且具有巨大的存儲能力,生物計算機具有生物體的諸多特點,能發揮生物本身的調節機能,自動修復晶片上發生的故障,能模仿人腦運行機制,……。
在光子計算機大行其道的今天,憑藉著諸多的優點,生物計算機仍然占據了一定的地位。
林海教授的話音剛落,韋魯斯教授立即反駁道:「不對,不是生物計算機,這個模型使用不是生物材料,生物計算機不可能成立。」
聞言,教授們看著全息屏幕中的模型,齊齊陷入了沉默。
模擬神經元網絡的生物計算機必須建立完全模擬神經元網絡運行,那是一個複雜的生物活動,模型中所使用的少量材料,絕對無法模擬這個系統。
神經元網絡活動是一個極其複雜的過程。
神經元,又稱神經細胞,是構成神經系統結構和功能的基本單位,具有長突觸(軸突)細胞,它由細胞體和細胞突起構成,在長的軸突上套有一層鞘,組成神經纖維,末端的細小分支叫做神經末梢,神經元細胞質內有斑塊狀的核外染色質,還有許多神經元纖維,系統突起由細胞體延伸出來的細長部分,又可分為樹突和軸突,每個神經元可以有一或多個樹突,可以接受刺激並將興奮傳入細胞體。
神經細胞外表有一個敏感而易興奮的膜,在膜上有各種受體和離子通道,膜上受體可與相應的化學物質神經遞質結合。當受體與乙醯膽鹼遞質或γ-氨基丁酸遞質結合時,膜的離子通透性及膜內外電位差發生改變。
神經絲、微管、微絲,這三種纖維,構成神經元的細胞骨架,參與物質運輸,……,整個神經元網絡活動是一個極為複雜的過程,決定著整個有機體各器官,系統的功能之間互相聯繫。
眼前這個模型儘管非常的複雜,但是,它被使用的材料限制,絕對無法模擬生物神經元網絡系統的活動,尤其,這個類似人類大腦的神經元網絡模型。
人類大腦的活動囊括了:神經幹細胞、興奮性神經元、抑制性神經元、星型膠質細胞、少突膠質細胞、小膠質細胞,神經網絡,……,同時,還有各種體細胞活動,蛋白質序列庫相連結,這是一個極其複雜的立體結構系統。
人腦的複雜性遠遠超出了人類的認識能力,人腦對複雜信息的獲取、處理,加工及高級認知機制,神經信息獲取、處理,各種運行規律,……,即便到了這個星際時代,人類仍然無法了解自己的大腦。
「周總,這是模型中的神經元使用了什麼材料?光子云團?」林海教授收回了生物計算機的猜測,看著周興好奇地問。
「是光子晶體。」周興笑著回答。
聞言,眾科學家紛紛露出意外之色。
光子晶體是指具有光子帶隙特性的人造周期性電介質結構,有時也稱為PBG光子晶體結構,光子帶隙是指某一頻率範圍的波不能在此周期性結構中傳播,即這種結構本身存在「禁帶」。
光子晶體是由不同折射率的介質周期性排列而成的人工微結構,光子晶體即光子禁帶材料,從材料結構上看,光子晶體是一類在光學尺度上具有周期性介電結構的人工設計和製造的晶體。
從材料結構上看,光子晶體是一類在光學尺度上具有周期性介電結構的人工設計和製造的晶體,與半導體晶格對電子波函數的調製相類似,光子帶隙材料能夠調製具有相應波長的電磁波,當電磁波在光子帶隙材料中傳播時,由於存在布拉格散射而受到調製,電磁波能量形成能帶結構。
簡單的說,光子晶體具有波長帥選的功能,可有選擇地使某個波段的光通過,或者阻止其它波長的光通過,根據這一材料特性,是的這一材料可以產生更多樣的變化。
不過,光子晶體材料能達到神經元網絡模型的需求?這個模型無法成立吧!
一時之間,科學家們臉上紛紛露出不解之色。
「周總,難道你打算利用這種材料模擬神經元網絡?」韋魯斯教授看著周興,問。
「這不是多此一舉嗎!若要建立神經元網絡,必須使用蛋白質分子材料啊!」馬洛斯教授眉頭一皺,奇怪地問。
「是啊!神經元網絡怎麼能不利用生物材料呢?」林海教授大眼一蹬,不解地說。
眾教授齊齊看向看著周興,目光儘是疑惑。
神經元網絡是生物計算機的標配,同樣的,蛋白質分子材料是煉製生物晶片的標配,沒有任何材料可以與之相比。
周興看著眾人,嘆了口氣:「先看小智的推演吧!如果這項設計模型不能成功,我解釋再多也沒用。」
「怎麼會,周總,您這麼做肯定事出有因!」
「這是您設計的模型,一定能成功的!」
「是啊!我也這麼認為。」
「……」
看到這個設計模型,教授們儘管都下了自己的判斷,不過,這一切在周興這個善於創造奇蹟的天才科學家面前,一切又變得很難說。
周興無視了眾人的馬屁,目光落在全息大屏幕上,注視著周小智的推演過程。
銀光閃爍的模型,一個個閃爍的銀點,密密麻麻,仿佛星空一般進行著複雜的演算變化,這個過程就像幾萬億個DNA分子在某種生物酶的作用之下進行化學反應,同時產生幾十萬億次的計算。
……
十幾分鐘過去,全息屏幕的變化終於停止。
「老闆,推演通過,實施成功率百分之一百,不過,使用這類材料搭建的神經元計算網,無法超過每秒十兆億次的計算力,不能替代小智現在的計體系哦!」周小智聲音略帶失望地回復周興道。
聞言,周興臉上露出意料之中的笑容,感到十分滿意。
聞言,眾科學家彼此對視了一眼,一下子明白了周興設計這個模型的用途。
「周總,你打算更新小智的『硬體』,這樣以來,豈不是要更改小智的運行模式?」林海教授看著周興,驚訝地問。
「小智需要提升更大的計算力才能支撐我們的發展,不變不行啊!」周興苦笑了一下,解釋道。
聞言,眾教授眼睛齊齊一亮,周小智是人類文明發展的核心,它的計算力直接影響人類文明的發展速度,這件事越早做越好。
「因為生物材料無法匹配小智的『核心組件』麼,神經元網絡的思路沒錯,不過,光子晶體不是一個不好的選擇啊!」李彥教授沉思了片刻,否決道。
「是啊!光子晶體材料太單一了,無法模擬神經元網絡的複雜變化,小智的推演結果已經確認了這個問題。」韋魯斯教授看著全息屏幕道。
「三維光子晶體材料呢!再加上納米線,融入有機蛋白材料,應該可以建立一個合格的『神經元細胞』。」林海教授看著周興提議道。
「不行,有機蛋白成分無法融入『硬體系統』的運行環境。」周興看著林海教授歐反駁道。
聞言,眾教授眉頭一皺,這才意識到要解決這個問題非常棘手。
轉載周小智核心數據的儀器是一部非常精密,非常複雜的設備,它必須運行於極限真空下的極限低溫,外連的『部件』運行環境的溫度肯定高不到那裡去,在這種狀態下,一切有機生物都會失去活性,所以,計算模型的材料將被限制在一個很狹小的範圍。
「周總,光子晶體無法達到要求,要不嘗試一下超材料?」林海教授看著周興提議道。
「對,比如多維超晶洛,它具有不同屬性,導帶,價帶相同與不同層各有變化,零帶隙,負帶隙之間也有變化,……,像這樣的材料應該能滿足神經元的變化要求。」韋魯斯教授看著周興提議道。
聞言,周興露出了思索的目光,隨即搖了搖頭。
超材料,又稱超構材料,微納結構,超電介質,異向介質,人工電磁媒質,……,廣義上也包括了光子晶體,更多的則是構造人工單元人工原子來實現光熱聲力等方面的用途,
比如,超晶格,它是由兩種具有不同帶隙的半導體材料構成,每個量子阱都會形成新的選擇定則影響電荷在此結構中的運動,它們是交替的以一定的周期沿著特定的生長方向沉積,……,結構有時稱為耦合的多量子阱,這樣複雜的變化,依舊難以滿足模擬光子神經元的需求。
看到周興搖頭,陷入沉思的模樣,林海教授泄氣地嘆了口氣:「唉!如果有一種介於生物與金屬之間的材料就不用這麼麻煩了!」
聞言,眾教授一陣默然,人類文明的科技文明發展至今,他們已經清晰地認知了宇宙,能工研發各種先進的科技技術,精密複雜的設備儀器,但是,許多設計只能記錄在資料庫里,將它們束之高閣。
因為材料問題,已然成了限制人類文明發展的最大問題。
比如,周興設計的這個神經元模型,要是能使用上合適的材料,這個神經元計算模型,可以產生一個天文數字的計算力,預計將是周小智現在計算力的十幾萬倍。
一時之間,整個實驗指揮中心陷入了沉寂,大家都在思索更好的方案。