Китайский суперкомпьютер с «мозгом макаки»: что такое Darwin Monkey, как он работает и зачем он нужен

Китайские исследователи из Чжэцзянского университета и лаборатории Zhejiang Lab (это совместный проект правительства и Alibaba Group) представили необычный суперкомпьютер. Он не похож на привычные HPC-системы, потому что его архитектура вдохновлена биологией.

Система получила название Darwin Monkey («обезьяна Дарвина») или «Укун» в честь короля обезьян из китайской мифологии. Она содержит более 2 миллиардов искусственных нейронов и более 100 миллиардов синапсов, что примерно соответствует мозгу макаки.

Привет! Меня зовут Кирилл Пшинник, я научный сотрудник Университета Иннополис и CEO онлайн-университета zerocoder.ru. Сегодня я хочу рассказать вам о новинке из далекой Поднебесной — конкуренте решениям от Intel и других западных разработчиков: о нейросети, которая действительно имитирует мозговую деятельность. 

От нейросетей к «нейроимитаторам»

Большинство современных ИИ-систем построены на классических искусственных нейронных сетях (ANN). Несмотря на название, они не имеют ничего общего с реальной физиологией мозга — это скорее матричные операции над числами, обернутые в слои алгоритмов.

Darwin Monkey же относится к классу нейроморфных компьютеров, где используются спайковые или импульсные нейронные сети (Spiking Neural Networks, SNNs).

Как это работает у нас в органике? Мозг человека состоит из примерно 86 миллиардов нейронов, соединенных триллионами синапсов. Каждый нейрон получает сигналы от других клеток через дендриты. Эти сигналы бывают возбуждающими и тормозящими. Если суммарный вход превышает определенный порог, нейрон генерирует короткий электрический импульс — спайк.

Передача сигнала идет по аксону к другим нейронам, где импульс превращается в химический сигнал и снова воспринимается как электрическая активность.

Синапсы при этом меняют свою силу — пластичность, — что лежит в основе обучения и памяти. Отсюда выражение «нейропластичность». 

Нейроны не работают непрерывно: они большую часть времени «молчат», а активируются лишь в моменты, когда это действительно нужно. Благодаря этому мозг остается колоссально энергоэффективным — он потребляет всего около 20 ватт, сопоставимо с энергосберегающей лампочкой.

Как это повторяют SNN? Биологический нейрон «выстреливает» импульс-спайк, когда входящие сигналы превышают порог. Искусственные нейроны в SNN имитируют тот же принцип: они активируются не постоянно, а импульсно.

После спайка следует короткий рефрактерный «период отдыха», в течение которого нейрон не реагирует на новые сигналы — это экономит энергию и предотвращает перегрузку сети.

Такой подход ближе к реальной работе мозга и потенциально позволяет обрабатывать данные параллельно, быстро и энергоэффективно, а также закладывает основу для моделей, способных не только вычислять, но и обучаться подобно живым системам.

Энергопотребление на уровне чайника

Darwin Monkey построен на 960 чипах Darwin III, каждый из которых поддерживает до 2,35 миллиона спайковых нейронов.

Вся система потребляет всего около 2000 ватт — сравнимо с чайником или феном. Для суперкомпьютера это впечатляюще скромные затраты. Собственно, это становится возможным благодаря системе с рефрактерным периодом. Точно как в настоящем живом мозге. 

Как работает и что умеет Darwin Monkey

Исследователи заявляют, что платформа уже показала себя в ряде когнитивных задач:

• логическое рассуждение,

• генерация контента,

• решение математических задач.

Для этого использовалась модель, разработанная китайским стартапом DeepSeek.

Кроме того, Darwin Monkey применяют для симуляции работы мозга животных различной сложности: от совсем простых рыбок данио-рерио до мышей. Это дает новый инструмент для нейробиологов и исследователей когнитивных наук.

Darwin Monkey стал продолжением проекта Darwin Mouse («Микки»), запущенного в сентябре 2020 года. Тогда система включала всего 120 млн нейронов — эквивалент мозга мыши.

Теперь ученые сделали скачок сразу на два порядка — до уровня приматов.

Сравнение с другими нейроморфными системами

До недавнего времени рекорд держала система Intel Hala Point:

• 1,15 млрд искусственных нейронов,

• 128 млрд синапсов,

• 140 544 вычислительных ядра.

Intel оценивает ее производительность в 20 квадриллионов операций в секунду. Но важно учитывать: нейроморфные компьютеры нельзя напрямую сравнивать с обычными HPC — они обрабатывают данные принципиально иначе.

Darwin Monkey обошел Intel по количеству нейронов, но уступает по числу синапсов. По сути, мы видим разные стратегии в общемировой гонке за моделирование мозга.

Зачем это все

Darwin Monkey — это не просто демонстрация возможностей китайских инженеров и соревнование за рекорды. У проекта прослеживаются два больших стратегических направления:

1. Фундаментальная наука и медицина

Для нейробиологов и когнитивистов такой суперкомпьютер — это лаборатория, где можно проверять гипотезы о работе мозга, не прибегая к дорогостоящим и зачастую этически спорным экспериментам на животных.

Что это дает:

• моделирование нейронных сетей различной сложности — от рыб до приматов;

• изучение механизмов памяти, внимания, обучения в контролируемых условиях;

• возможность тестировать новые подходы к лечению нейродегенеративных заболеваний через симуляции работы определенных областей мозга.

Проще говоря, Darwin Monkey превращается в «цифровую модель живой нервной системы», где можно безопасно экспериментировать, а результаты использовать в медицинских исследованиях.

2. Путь к искусственному интеллекту общего назначения (AGI)

Сегодняшние ИИ — будь то GPT-подобные трансформеры или компьютерное зрение — решают задачи в узких областях. Они могут быть очень эффективны, но не обладают универсальностью человеческого мышления.

Здесь в игру вступают нейроморфные системы. 

В отличие от классических алгоритмов, они повторяют сам принцип работы мозга, где информация передается импульсами, а не матричными умножениями.

Такая архитектура ближе к биологической эволюции, что, по мнению исследователей, повышает шансы на появление гибкого интеллекта с элементами сознания и рассуждения.

AGI на базе нейроморфного подхода потенциально сможет адаптироваться к новым задачам так же, как это делает человек, а не только выдавать ответы в рамках обученной модели.

Таким образом, Darwin Monkey можно рассматривать и как инструмент для науки, и как трамплин к будущему AGI. Первый вектор дает практическую ценность уже сегодня, второй — открывает дорогу к долгосрочным прорывам, которые могут радикально изменить саму картину взаимодействия человека и машины.

Что дальше

Darwin Monkey — не просто модный нейроморфный компьютер. Это еще и сигнал о том, что в области мозгоподобных архитектур началась серьезная гонка. США (Intel, IBM), Европа (SpiNNaker, Human Brain Project) и теперь Китай предлагают разные решения.

Кто первым создаст «цифрового примата» с интеллектом, сопоставимым с человеком? Пока не ясно. Но шаг от мыши к макаке показывает, что биоинспирированные компьютеры становятся все более реальными.

Что думаете об этом?