Síntoma

SyNAPSE es un programa de DARPA que busca desarrollar tecnología de máquinas neuromórficas electrónicas , un intento por construir un nuevo tipo de computadora cognitiva con forma, función y arquitectura similares al cerebro de los mamíferos . Estos cerebros artificiales se usarían en robots cuya inteligencia escalaría con el tamaño del sistema neuronal en términos del número total de neuronas y sinapsis y su conectividad.

SyNAPSE es un acrónimo inverso que significa Sistemas de Electrónica Neuromórfica Adaptativa, Plástica y Escalable . El nombre alude a las sinapsis , las uniones entre neuronas biológicas. El programa está siendo llevado a cabo por HRL Laboratories (HRL), Hewlett-Packard e IBM Research . En noviembre de 2008, IBM y sus colaboradores recibieron 4,9 millones de dólares en financiación de DARPA, mientras que HRL y sus colaboradores recibieron 5,9 millones de dólares en financiación de DARPA. Para la siguiente fase del proyecto, DARPA añadió 16,1 millones de dólares más al esfuerzo de IBM, mientras que HRL recibió 10,7 millones de dólares adicionales. En 2011, DARPA añadió 21 millones de dólares más al proyecto de IBM ^{[ 1 ]} y 17,9 millones de dólares adicionales al proyecto de HRL ^{[ 2 ]} . El equipo SyNAPSE de IBM está dirigido por Dharmendra Modha , gerente de la iniciativa de computación cognitiva de IBM. El equipo SyNAPSE de HRL está dirigido por Narayan Srinivasa, gerente del Centro de Sistemas Neuronales y Emergentes de HRL. ^{[ 3 ]}

La fase inicial del programa SyNAPSE desarrolló componentes sinápticos electrónicos a escala nanométrica capaces de adaptar la fuerza de conexión entre dos neuronas de manera análoga a la observada en los sistemas biológicos ( aprendizaje hebbiano ), y simuló la utilidad de estos componentes sinápticos en microcircuitos centrales que sustentan la arquitectura general del sistema.

Los esfuerzos continuos se centrarán en el desarrollo de hardware a través de las etapas de desarrollo de microcircuitos, desarrollo de procesos de fabricación, desarrollo de sistemas de un solo chip y desarrollo de sistemas multichip. Para respaldar estos desarrollos de hardware, el programa busca desarrollar arquitecturas y herramientas de diseño cada vez más capaces, simulaciones informáticas a gran escala de los sistemas electrónicos neuromórficos para informar a los diseñadores y validar el hardware antes de su fabricación, y entornos virtuales para el entrenamiento y la prueba de los sistemas neuromórficos simulados y de hardware.

• Operación sin reloj (controlada por eventos), consume 70  mW durante la operación en tiempo real, densidad de potencia de 20  mW/cm ^{2 [ 4 ]}
• Fabricados con  la tecnología de proceso de 28 nm de Samsung, 5.400 millones de transistores.
• Un millón de neuronas y 256 millones de sinapsis interconectadas en 4096 núcleos neurosinápticos mediante una matriz 2D , todas programables.
• Cada módulo central integra memoria, computación y comunicación, y opera de forma paralela, tolerante a fallos y basada en eventos.

Las siguientes personas e instituciones participan en el programa DARPA SyNAPSE: ^{[ 5 ]}

Equipo de IBM, liderado por Dharmendra Modha

• Universidad de Stanford : Brian A. Wandell , H.-S. Philip Wong
• Universidad de Cornell : Rajit Manohar
• Centro Médico de la Universidad de Columbia : Stefano Fusi
• Universidad de Wisconsin-Madison : Giulio Tononi
• Universidad de California, Merced : Christopher Kello
• iniLabs GmbH: Tobi Delbruck ^{[ 6 ]}
• IBM Research : Rajagopal Ananthanarayanan, Leland Chang, Daniel Friedman, Christoph Hagleitner, Bulent Kurdi, Chung Lam, Paul Maglio, Dharmendra Modha , Stuart Parkin , Bipin Rajendran, Raghavendra Singh

Equipo HRL liderado por Narayan Srinivasa

• Laboratorios HRL : Narayan Srinivasa, Jose Cruz-Albrecht, Dana Wheeler, Tahir Hussain, Sri Satyanarayana, Tim Derosier, Aleksey Nogin, Youngkwan Cho, Corey Thibeault, Michael O' Brien, Michael Yung, Karl Dockendorf, Vincent De Sapio, Qin Jiang, Suhas Chelian
• Universidad de Boston : Massimiliano Versace , Stephen Grossberg, Gail Carpenter, Yongqiang Cao, Praveen Pilly
• Instituto de Neurociencias : Gerald Edelman, Einar Gall, Jason Fleischer
• Universidad de Michigan : Wei Lu
• Instituto Tecnológico de Georgia : Jennifer Hasler
• Universidad de California, Irvine : Jeff Krichmar
• Universidad George Mason : Giorgio Ascoli, Alexei Samsonovich
• Universidad Estatal de Portland : Christof Teuscher
• Universidad de Stanford : Mark Schnitzer
• Corporación Set : Chris Long

• TrueNorth , el chip de IBM (presentado a mediados de 2014), cuenta con 1 millón de neuronas y 256 millones de sinapsis (capacidad de computación); 5.400 millones de transistores y 4.096 núcleos neurosinápticos (hardware).
• La RAM computacional es otro enfoque que sortea el cuello de botella de von Neumann.

• Sistemas de electrónica escalable plástica adaptativa neuromórfica
• Laboratorio de Neuromorfología, Universidad de Boston
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