سينابس

برنامج SyNAPSE هو برنامج تابع لوكالة مشاريع الأبحاث الدفاعية المتقدمة (DARPA) يهدف إلى تطوير تقنية الآلات العصبية الإلكترونية ، في محاولة لبناء نوع جديد من الحواسيب الإدراكية ذات شكل ووظيفة وبنية مشابهة لدماغ الثدييات . ستُستخدم هذه الأدمغة الاصطناعية في الروبوتات التي يتناسب ذكاؤها مع حجم النظام العصبي من حيث العدد الإجمالي للخلايا العصبية والتشابكات العصبية وترابطها.

SyNAPSE هو اختصار معكوس لعبارة "أنظمة الإلكترونيات العصبية التكيفية المرنة القابلة للتطوير" . يشير الاسم إلى المشابك العصبية ، وهي نقاط التقاء الخلايا العصبية البيولوجية. يُنفذ البرنامج من قبل مختبرات HRL (HRL) وهيوليت-باكارد وأبحاث IBM . في نوفمبر 2008، حصلت IBM وشركاؤها على تمويل بقيمة 4.9 مليون دولار من وكالة مشاريع الأبحاث الدفاعية المتقدمة (DARPA)، بينما حصلت HRL وشركاؤها على تمويل بقيمة 5.9 مليون دولار من DARPA. في المرحلة التالية من المشروع، أضافت DARPA مبلغ 16.1 مليون دولار إلى جهود IBM، بينما تلقت HRL مبلغًا إضافيًا قدره 10.7 مليون دولار. في عام 2011، أضافت DARPA مبلغ 21 مليون دولار إلى مشروع IBM، ^{[ 1 ]} ومبلغًا إضافيًا قدره 17.9 مليون دولار إلى مشروع HRL. ^{[ 2 ]} يقود فريق SyNAPSE في IBM دارمندرا مودها ، مدير مبادرة الحوسبة الإدراكية في IBM. يقود فريق SyNAPSE التابع لـ HRL نارايان سرينيفاسا، مدير مركز الأنظمة العصبية والناشئة التابع لـ HRL. ^{[ 3 ]}

طورت المرحلة الأولية من برنامج SyNAPSE مكونات متشابكة إلكترونية على مقياس النانومتر قادرة على تكييف قوة الاتصال بين خليتين عصبيتين بطريقة مماثلة لتلك التي تُرى في الأنظمة البيولوجية ( التعلم الهيبي )، وقامت بمحاكاة فائدة هذه المكونات المتشابكة في الدوائر الدقيقة الأساسية التي تدعم بنية النظام ككل.

ستركز الجهود المتواصلة على تطوير الأجهزة عبر مراحل تطوير الدوائر الدقيقة، وتطوير عمليات التصنيع، وتطوير أنظمة الشريحة الواحدة، وتطوير أنظمة الشرائح المتعددة. ولدعم هذه التطورات في مجال الأجهزة، يسعى البرنامج إلى تطوير أدوات معمارية وتصميمية ذات قدرات متزايدة، ومحاكاة حاسوبية واسعة النطاق للأنظمة الإلكترونية العصبية الشكلية لتزويد المصممين بالمعلومات اللازمة والتحقق من صحة الأجهزة قبل تصنيعها، بالإضافة إلى بيئات افتراضية لتدريب واختبار الأنظمة العصبية الشكلية المحاكاة والفعلية.

• التشغيل بدون ساعة (مدفوع بالأحداث)، يستهلك 70  مللي واط أثناء التشغيل في الوقت الحقيقي، وكثافة الطاقة 20  مللي واط/سم ^{2 [ 4 ]}
• تم تصنيعها بتقنية معالجة سامسونج 28  نانومتر، 5.4 مليار ترانزستور
• مليون عصبون و256 مليون مشبك عصبي متصلة بشبكة مكونة من 4096 نواة عصبية متشابكة بواسطة مصفوفة ثنائية الأبعاد ، وكلها قابلة للبرمجة
• تدمج كل وحدة أساسية الذاكرة والحساب والاتصال، وتعمل بطريقة تعتمد على الأحداث، ومتوازية، ومقاومة للأعطال .

الأشخاص والمؤسسات التالية تشارك في برنامج داربا سينابس: ^{[ 5 ]}

فريق شركة IBM، بقيادة دارمندرا مودها

• جامعة ستانفورد : برايان أ. واندل ، هـ. س. فيليب وونغ
• جامعة كورنيل : راجيت مانوهار
• المركز الطبي بجامعة كولومبيا : ستيفانو فوسي
• جامعة ويسكونسن ماديسون : جوليو تونوني
• جامعة كاليفورنيا، ميرسيد : كريستوفر كيلو
• iniLabs GmbH: توبي ديلبروك ^{[ 6 ]}
• أبحاث IBM : راجاجوبال أنانثانارايانان، ليلاند تشانغ، دانييل فريدمان، كريستوف هاجليتنر، بولنت كردي، تشونغ لام، بول ماجليو، دارمندرا مودها ، ستيوارت باركين ، بيبين راجيندران، راغافيندرا سينغ

فريق HRL بقيادة نارايان سرينيفاسا

• مختبرات HRL : نارايان سرينيفاسا، خوسيه كروز ألبريشت، دانا ويلر، طاهر حسين، سري ساتيانارايانا، تيم ديروزييه، أليكسي نوجين، يونغكوان تشو، كوري ثيبولت، مايكل أوبراين، مايكل يونغ، كارل دوكيندورف، فنسنت دي سابيو، تشين جيانغ، سوهاس تشيليان.
• جامعة بوسطن : ماسيميليانو فيرساتشي ، ستيفن غروسبيرغ، غيل كاربنتر، يونغكيانغ كاو، برافين بيلي
• معهد علوم الأعصاب : جيرالد إيدلمان، إينار غال، جيسون فليشر
• جامعة ميشيغان : وي لو
• معهد جورجيا للتكنولوجيا : جينيفر هاسلر
• جامعة كاليفورنيا، إرفاين : جيف كريشمار
• جامعة جورج ماسون : جورجيو أسكولي، أليكسي سامسونوفيتش
• جامعة ولاية بورتلاند : كريستوف توشر
• جامعة ستانفورد : مارك شنيتزر
• شركة سيت : كريس لونغ

• TrueNorth – شريحة IBM (التي تم طرحها في منتصف عام 2014) تفتخر بمليون خلية عصبية و256 مليون مشبك عصبي (حوسبة الحس)؛ 5.4 مليار ترانزستور و4096 نواة عصبية متشابكة (الأجهزة).
• تُعد ذاكرة الوصول العشوائي الحاسوبية نهجًا آخر لتجاوز عنق الزجاجة فون نيومان

• أنظمة الإلكترونيات العصبية الشكلية التكيفية البلاستيكية القابلة للتطوير
• مختبر علم التشكل العصبي، جامعة بوسطن
• الصفحة الرئيسية لمركز الأنظمة العصبية والناشئة
• الصفحة الرئيسية لمختبرات HRL