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文檔簡(jiǎn)介
1/1類腦芯片與邊緣計(jì)算的融合應(yīng)用第一部分類腦芯片的認(rèn)知計(jì)算能力 2第二部分邊緣計(jì)算的實(shí)時(shí)處理優(yōu)勢(shì) 3第三部分類腦芯片與邊緣計(jì)算的互補(bǔ)性 6第四部分融合應(yīng)用中的感知、決策與執(zhí)行 8第五部分類腦芯片調(diào)理邊緣設(shè)備能耗 11第六部分邊緣計(jì)算擴(kuò)展類腦芯片應(yīng)用場(chǎng)景 13第七部分融合應(yīng)用在智能制造的價(jià)值 17第八部分融合應(yīng)用在醫(yī)療健康領(lǐng)域的潛力 20
第一部分類腦芯片的認(rèn)知計(jì)算能力類腦芯片的認(rèn)知計(jì)算能力
類腦芯片,又稱神經(jīng)形態(tài)芯片,是一種受人類大腦結(jié)構(gòu)和功能啟發(fā)的計(jì)算系統(tǒng)。與傳統(tǒng)馮諾依曼架構(gòu)的計(jì)算機(jī)不同,類腦芯片以分布式、并行的方式處理信息,具有強(qiáng)大的認(rèn)知計(jì)算能力。
#人腦啟發(fā)的架構(gòu)
類腦芯片采用類似人腦的神經(jīng)元和突觸結(jié)構(gòu),通過(guò)大量的神經(jīng)元模型組成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),能夠處理高維、復(fù)雜和嘈雜的數(shù)據(jù)。神經(jīng)元模型模擬生物神經(jīng)元的電位變化,而突觸模型模擬神經(jīng)元之間的連接強(qiáng)度和可塑性。
#實(shí)時(shí)信息處理
類腦芯片的高并行性使其能夠?qū)崟r(shí)處理大量數(shù)據(jù)。生物神經(jīng)元可以同時(shí)處理多個(gè)輸入信號(hào),類腦芯片的神經(jīng)元模型也繼承了這一特性。通過(guò)將數(shù)據(jù)分布到多個(gè)神經(jīng)元上,類腦芯片可以極大地降低計(jì)算延遲。
#自適應(yīng)學(xué)習(xí)
人腦具有學(xué)習(xí)和記憶的能力,類腦芯片同樣具備此功能。通過(guò)調(diào)整神經(jīng)元之間的突觸強(qiáng)度,類腦芯片可以適應(yīng)變化的環(huán)境和輸入數(shù)據(jù)。這種自適應(yīng)性使類腦芯片能夠在不進(jìn)行顯式編程的情況下執(zhí)行復(fù)雜的計(jì)算任務(wù)。
#魯棒性
生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有高度的魯棒性,即使在存在噪聲或數(shù)據(jù)不完整的情況下也能可靠地處理信息。類腦芯片也繼承了這種特性,能夠抵抗硬件故障和數(shù)據(jù)異常,保持穩(wěn)定的計(jì)算性能。
#認(rèn)知計(jì)算應(yīng)用
類腦芯片的認(rèn)知計(jì)算能力使其在以下應(yīng)用中具有巨大潛力:
圖像識(shí)別:類腦芯片可以快速高效地識(shí)別復(fù)雜圖像中的對(duì)象,包括人臉、物體和場(chǎng)景。
自然語(yǔ)言處理:類腦芯片可以理解和生成自然語(yǔ)言,實(shí)現(xiàn)機(jī)器翻譯、問(wèn)答和文本摘要。
推理和決策:類腦芯片能夠從數(shù)據(jù)中提取模式并進(jìn)行推理,為復(fù)雜問(wèn)題尋找解決方案。
機(jī)器人學(xué):類腦芯片可以賦予機(jī)器人感知、學(xué)習(xí)和適應(yīng)環(huán)境的能力,實(shí)現(xiàn)自主導(dǎo)航和交互。
#結(jié)論
類腦芯片的認(rèn)知計(jì)算能力為人工智能和邊緣計(jì)算領(lǐng)域帶來(lái)了新的可能性。通過(guò)模仿人腦的結(jié)構(gòu)和功能,類腦芯片可以提供實(shí)時(shí)信息處理、自適應(yīng)學(xué)習(xí)和魯棒性的優(yōu)勢(shì),從而推動(dòng)認(rèn)知計(jì)算應(yīng)用的快速發(fā)展。第二部分邊緣計(jì)算的實(shí)時(shí)處理優(yōu)勢(shì)關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點(diǎn)主題名稱:延時(shí)敏感應(yīng)用的快速響應(yīng)
1.邊緣計(jì)算設(shè)備部署在靠近數(shù)據(jù)源的位置,可以顯著減少數(shù)據(jù)傳輸延遲,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)延時(shí)敏感應(yīng)用的快速響應(yīng)。
2.例如,自動(dòng)駕駛汽車和工業(yè)控制系統(tǒng)等應(yīng)用,需要實(shí)時(shí)處理海量數(shù)據(jù)以做出快速?zèng)Q策,邊緣計(jì)算可以滿足這種低延遲需求。
3.通過(guò)將計(jì)算任務(wù)分流到邊緣,邊緣設(shè)備可以自主處理數(shù)據(jù),及時(shí)做出響應(yīng),而無(wú)需將數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫诉M(jìn)行處理。
主題名稱:數(shù)據(jù)隱私和安全保護(hù)
邊緣計(jì)算的實(shí)時(shí)處理優(yōu)勢(shì)
邊緣計(jì)算是一種計(jì)算范例,將計(jì)算和數(shù)據(jù)處理任務(wù)分配到網(wǎng)絡(luò)邊緣,靠近數(shù)據(jù)源。它解決了云計(jì)算固有的延遲和帶寬限制,使實(shí)時(shí)處理和決策成為可能。
邊緣計(jì)算的實(shí)時(shí)處理優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
1.低延遲:
邊緣計(jì)算設(shè)備通常放置在靠近數(shù)據(jù)源的地方,大大減少了數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫颂幚硭璧臅r(shí)間。這對(duì)于需要實(shí)時(shí)處理和響應(yīng)的數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用至關(guān)重要,例如:
*自動(dòng)駕駛汽車
*工業(yè)自動(dòng)化
*醫(yī)療遠(yuǎn)程監(jiān)控
*實(shí)時(shí)視頻分析
2.高吞吐量:
邊緣計(jì)算設(shè)備可以處理大量數(shù)據(jù),同時(shí)保持低延遲。這是由于它們通常配備了強(qiáng)大的處理器、高帶寬網(wǎng)絡(luò)連接和本地存儲(chǔ)。這對(duì)于那些需要處理大量數(shù)據(jù)的應(yīng)用非常有益,例如:
*視頻流
*傳感器數(shù)據(jù)分析
*機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能
3.數(shù)據(jù)本地化:
邊緣計(jì)算設(shè)備可以處理數(shù)據(jù),而無(wú)需將其發(fā)送到云端。這不僅減少了延遲,而且還提高了安全性,因?yàn)槊舾袛?shù)據(jù)可以保存在本地。對(duì)于受監(jiān)管行業(yè)或需要保護(hù)隱私的應(yīng)用尤為重要,例如:
*醫(yī)療保健
*金融
*國(guó)防
4.離線操作:
邊緣計(jì)算設(shè)備通常設(shè)計(jì)為可以離線操作,這意味著即使與云端失去連接,它們也能繼續(xù)處理數(shù)據(jù)。這對(duì)于在需要持續(xù)可用性的情況下非常有用,例如:
*應(yīng)急響應(yīng)
*遠(yuǎn)程操作
*工業(yè)自動(dòng)化
5.可擴(kuò)展性:
邊緣計(jì)算可以輕松擴(kuò)展,以滿足不斷增長(zhǎng)的處理需求。當(dāng)需要更多計(jì)算能力時(shí),可以添加更多的邊緣設(shè)備。這對(duì)于那些需要在多個(gè)位置或隨著時(shí)間的推移擴(kuò)展的應(yīng)用非常方便,例如:
*智能城市
*物聯(lián)網(wǎng)(IoT)網(wǎng)絡(luò)
*供應(yīng)鏈管理
6.成本效率:
與云計(jì)算相比,邊緣計(jì)算可以更具成本效益,因?yàn)樗鼫p少了數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫撕驮贫颂幚硭璧膸捄陀?jì)算資源。對(duì)于那些需要處理大量數(shù)據(jù)并希望降低運(yùn)營(yíng)成本的應(yīng)用來(lái)說(shuō),這是理想的選擇。
總而言之,邊緣計(jì)算的實(shí)時(shí)處理優(yōu)勢(shì)使其成為需要低延遲、高吞吐量、數(shù)據(jù)本地化、離線操作、可擴(kuò)展性和成本效率的應(yīng)用的理想選擇。隨著類腦芯片和其他先進(jìn)技術(shù)的集成,邊緣計(jì)算的實(shí)時(shí)處理能力將進(jìn)一步增強(qiáng),為各種行業(yè)開(kāi)辟新的可能性。第三部分類腦芯片與邊緣計(jì)算的互補(bǔ)性關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點(diǎn)【計(jì)算效率增強(qiáng)】:
1.類腦芯片的低功耗和高能效特性與邊緣設(shè)備的資源受限環(huán)境相契合,減少部署成本和能耗。
2.類腦芯片提供并行和事件驅(qū)動(dòng)的計(jì)算能力,對(duì)于邊緣上大量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理和推理任務(wù)至關(guān)重要。
3.邊緣計(jì)算將數(shù)據(jù)處理分散到網(wǎng)絡(luò)邊緣,減少傳輸延遲,并充分利用類腦芯片的低延遲特性。
【數(shù)據(jù)處理能力提升】:
類腦芯片與邊緣計(jì)算的互補(bǔ)性
類腦芯片與邊緣計(jì)算高度互補(bǔ),共同構(gòu)成了物聯(lián)網(wǎng)(IoT)和人工智能(AI)應(yīng)用的創(chuàng)新前沿。
實(shí)時(shí)處理和低延遲
邊緣計(jì)算將數(shù)據(jù)處理靠近數(shù)據(jù)生成源,從而實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)處理和低延遲。類腦芯片的超低功耗和并行處理能力使其非常適合邊緣計(jì)算設(shè)備,能夠快速高效地處理大量數(shù)據(jù),消除延遲造成的瓶頸。
數(shù)據(jù)本地化和隱私
邊緣計(jì)算減少了對(duì)云端處理的依賴,將數(shù)據(jù)本地化在邊緣設(shè)備上。類腦芯片的集成安全功能,如加密和安全啟動(dòng),可增強(qiáng)邊緣設(shè)備的隱私和安全性,并遵守?cái)?shù)據(jù)法規(guī)。
資源高效和節(jié)能
類腦芯片的低功耗和高能效使其非常適合邊緣設(shè)備,這些設(shè)備通常受限于電池或其他有限能源源。通過(guò)將數(shù)據(jù)處理移至邊緣,類腦芯片可以顯著減少云端處理的負(fù)荷,從而節(jié)約能源。
適應(yīng)性強(qiáng)和可擴(kuò)展
邊緣計(jì)算網(wǎng)絡(luò)可以輕松調(diào)整其規(guī)模以滿足需求變化。類腦芯片的可編程性和適應(yīng)性使其能夠靈活地處理不同類型的負(fù)載,并根據(jù)需要擴(kuò)展或收縮邊緣計(jì)算資源。
協(xié)同工作
類腦芯片和邊緣計(jì)算共同協(xié)作,形成端到端的解決方案。類腦芯片負(fù)責(zé)邊緣設(shè)備上的數(shù)據(jù)處理,而邊緣計(jì)算平臺(tái)提供連接、管理和安全功能。這種協(xié)同作用實(shí)現(xiàn)了快速、高效且安全的物聯(lián)網(wǎng)和AI應(yīng)用。
互補(bǔ)優(yōu)勢(shì)
具體而言,類腦芯片和邊緣計(jì)算的互補(bǔ)性包括:
*類腦芯片提供低延遲實(shí)時(shí)處理,而邊緣計(jì)算減少延遲和提高效率。
*類腦芯片利用集成安全措施保護(hù)數(shù)據(jù),而邊緣計(jì)算實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)本地化和隱私。
*類腦芯片節(jié)能,邊緣計(jì)算減少云端處理需求,共同節(jié)約能源。
*類腦芯片的可編程性和邊緣計(jì)算的可擴(kuò)展性,支持靈活和可擴(kuò)展的解決方案。
*類腦芯片和邊緣計(jì)算協(xié)同工作,實(shí)現(xiàn)端到端的物聯(lián)網(wǎng)和AI應(yīng)用。
應(yīng)用案例
類腦芯片和邊緣計(jì)算的互補(bǔ)應(yīng)用正推動(dòng)著各個(gè)行業(yè)的創(chuàng)新,包括:
*自主駕駛汽車:類腦芯片快速處理傳感器數(shù)據(jù),邊緣計(jì)算處理決策,實(shí)現(xiàn)低延遲和安全駕駛。
*工業(yè)物聯(lián)網(wǎng):類腦芯片監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀況,邊緣計(jì)算分析數(shù)據(jù)并采取行動(dòng),提高效率和預(yù)測(cè)性維護(hù)。
*智能城市:類腦芯片處理視頻和傳感器數(shù)據(jù),邊緣計(jì)算提供實(shí)時(shí)洞察力,用于交通管理、公共安全和環(huán)境監(jiān)測(cè)。
*醫(yī)療保?。侯惸X芯片處理患者數(shù)據(jù),邊緣計(jì)算進(jìn)行本地分析和決策,實(shí)現(xiàn)個(gè)性化醫(yī)療和遠(yuǎn)程醫(yī)療。
綜上所述,類腦芯片和邊緣計(jì)算的互補(bǔ)性賦予了物聯(lián)網(wǎng)和AI應(yīng)用前所未有的能力。通過(guò)實(shí)時(shí)處理、本地化數(shù)據(jù)、節(jié)能、適應(yīng)性和協(xié)同工作,這些技術(shù)正在塑造未來(lái)的智能和互聯(lián)世界。第四部分融合應(yīng)用中的感知、決策與執(zhí)行關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點(diǎn)類腦感知
1.利用類腦芯片強(qiáng)大的并行處理能力,模擬人類大腦的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等感知機(jī)制,對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行高效、準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)感知分析。
2.采用事件驅(qū)動(dòng)的感知算法,僅在目標(biāo)出現(xiàn)或發(fā)生變化時(shí)觸發(fā)感知處理,極大地降低計(jì)算資源消耗和功耗。
3.整合多模態(tài)感知能力,融合視覺(jué)、聲學(xué)、觸覺(jué)等多種傳感器數(shù)據(jù),對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行全面感知,提升決策準(zhǔn)確性。
類腦決策
1.模擬人類大腦的推理、學(xué)習(xí)和判斷能力,基于感知數(shù)據(jù)快速做出合理、可靠的決策。
2.采用深度學(xué)習(xí)、強(qiáng)化學(xué)習(xí)等算法,實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜環(huán)境的適應(yīng)性決策,提升邊緣設(shè)備的自主性和智能化水平。
3.支持動(dòng)態(tài)決策,根據(jù)實(shí)時(shí)環(huán)境變化靈活調(diào)整決策策略,保障邊緣設(shè)備在不確定環(huán)境下的高效運(yùn)轉(zhuǎn)。
類腦執(zhí)行
1.根據(jù)決策結(jié)果,控制邊緣設(shè)備執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作,實(shí)現(xiàn)智能化控制和自動(dòng)化作業(yè)。
2.采用低延遲、高可靠的通訊協(xié)議,確保決策與執(zhí)行之間的無(wú)縫連接,提升執(zhí)行效率。
3.具備冗余設(shè)計(jì)和故障容錯(cuò)機(jī)制,保證邊緣設(shè)備在執(zhí)行過(guò)程中穩(wěn)定可靠,提升系統(tǒng)安全性。融合應(yīng)用中的感知、決策與執(zhí)行
感知
*類腦芯片提供強(qiáng)大的圖像識(shí)別和自然語(yǔ)言處理能力。
*邊緣計(jì)算設(shè)備將感知數(shù)據(jù)從物理世界收集并預(yù)處理。
*感知模塊結(jié)合兩者的能力,實(shí)時(shí)分析環(huán)境并提取相關(guān)信息。
決策
*類腦芯片模擬人腦神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò),進(jìn)行復(fù)雜推理。
*邊緣計(jì)算設(shè)備提供分布式計(jì)算能力,支持實(shí)時(shí)決策。
*決策模塊利用感知模塊提供的信息,做出數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的決策。
執(zhí)行
*類腦芯片控制執(zhí)行器,執(zhí)行決策結(jié)果。
*邊緣計(jì)算設(shè)備提供與物理世界的連接,實(shí)現(xiàn)決策與行動(dòng)之間的閉環(huán)控制。
*執(zhí)行模塊集成類腦芯片和邊緣計(jì)算設(shè)備,實(shí)現(xiàn)智能行動(dòng)。
融合應(yīng)用的具體示例
智能交通管理
*感知:類腦芯片處理來(lái)自攝像頭和傳感器的數(shù)據(jù),識(shí)別車輛、行人和道路狀況。
*決策:邊緣計(jì)算設(shè)備分析交通模式,優(yōu)化信號(hào)燈配時(shí)和交通流。
*執(zhí)行:類腦芯片控制信號(hào)燈,調(diào)節(jié)交通流量。
工業(yè)自動(dòng)化
*感知:類腦芯片分析機(jī)器視覺(jué)和傳感器數(shù)據(jù),檢測(cè)產(chǎn)品缺陷、設(shè)備異常和安全隱患。
*決策:邊緣計(jì)算設(shè)備評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)因素,確定最佳應(yīng)對(duì)措施。
*執(zhí)行:類腦芯片控制機(jī)器手臂或其他設(shè)備,執(zhí)行糾正或預(yù)防性動(dòng)作。
智能醫(yī)療
*感知:類腦芯片處理患者的X光、CT掃描和其他醫(yī)療圖像。
*決策:邊緣計(jì)算設(shè)備分析圖像,識(shí)別疾病跡象和預(yù)測(cè)治療結(jié)果。
*執(zhí)行:類腦芯片控制醫(yī)療設(shè)備,進(jìn)行遠(yuǎn)程手術(shù)或提供個(gè)性化藥物治療。
關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)
*低延遲:邊緣計(jì)算設(shè)備靠近數(shù)據(jù)源,實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)時(shí)間。
*高能效:類腦芯片旨在高效處理復(fù)雜任務(wù),減少能源消耗。
*隱私保護(hù):數(shù)據(jù)在邊緣處理,避免傳輸?shù)皆贫?,增?qiáng)隱私安全。
*靈活性:融合應(yīng)用可根據(jù)具體需求進(jìn)行調(diào)整和定制。
未來(lái)展望
類腦芯片與邊緣計(jì)算的融合應(yīng)用具有廣闊的發(fā)展前景,隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,預(yù)計(jì)將進(jìn)一步拓寬其應(yīng)用范圍,包括:
*無(wú)人駕駛汽車
*智能電網(wǎng)
*智能城市管理
*人機(jī)交互增強(qiáng)
*個(gè)性化醫(yī)療服務(wù)第五部分類腦芯片調(diào)理邊緣設(shè)備能耗關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點(diǎn)類腦芯片加速邊緣設(shè)備推理
1.類腦芯片獨(dú)特的并行處理架構(gòu)可以有效提高圖像和語(yǔ)言等復(fù)雜任務(wù)的推理速度,縮短邊緣設(shè)備處理數(shù)據(jù)所需時(shí)間,從而提升實(shí)時(shí)響應(yīng)能力。
2.類腦芯片通過(guò)優(yōu)化內(nèi)存訪問(wèn)和減少數(shù)據(jù)傳輸,顯著降低推理過(guò)程中功耗,延長(zhǎng)邊緣設(shè)備電池續(xù)航時(shí)間,提高設(shè)備耐用性。
3.類腦芯片的低功耗特性適用于資源受限的邊緣設(shè)備,可支持在惡劣環(huán)境或偏遠(yuǎn)地區(qū)長(zhǎng)時(shí)間部署,滿足遠(yuǎn)程監(jiān)控、工業(yè)自動(dòng)化等應(yīng)用場(chǎng)景的需求。
類腦芯片優(yōu)化邊緣設(shè)備感知
1.類腦芯片的仿生神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)賦予其強(qiáng)大的學(xué)習(xí)和感知能力,可以實(shí)時(shí)處理邊緣設(shè)備采集的傳感器數(shù)據(jù),提取關(guān)鍵信息并進(jìn)行分類識(shí)別。
2.類腦芯片通過(guò)神經(jīng)形態(tài)計(jì)算模擬人腦感知機(jī)制,降低了設(shè)備對(duì)高精度傳感器的依賴,在嘈雜或低光照環(huán)境中也能獲得高質(zhì)量的感知數(shù)據(jù),提升邊緣設(shè)備的魯棒性。
3.類腦芯片的邊緣推理能力使邊緣設(shè)備能夠進(jìn)行本地化物體檢測(cè)、人臉識(shí)別等感知任務(wù),減少云端交互的需求,提高響應(yīng)速度和數(shù)據(jù)安全性。類腦芯片調(diào)理邊緣設(shè)備能耗
邊緣計(jì)算是一種分布式計(jì)算范式,將數(shù)據(jù)處理和決策分散到接近數(shù)據(jù)源的邊緣設(shè)備上。盡管邊緣計(jì)算可提高響應(yīng)速度和降低延遲,但邊緣設(shè)備通常受限于功率預(yù)算和能源效率。類腦芯片作為一種新型計(jì)算架構(gòu),具有高能效和低功耗的特點(diǎn),為優(yōu)化邊緣設(shè)備能耗提供了獨(dú)特的解決方案。
類腦芯片的能效優(yōu)勢(shì)
類腦芯片采用受人腦啟發(fā)的設(shè)計(jì)原理,利用神經(jīng)元和突觸模型進(jìn)行計(jì)算。與傳統(tǒng)馮·諾依曼架構(gòu)相比,類腦芯片具有以下能效優(yōu)勢(shì):
*事件驅(qū)動(dòng)處理:類腦芯片基于事件驅(qū)動(dòng)模型,只處理相關(guān)信息。這消除了不必要的數(shù)據(jù)移動(dòng)和處理,從而節(jié)省了能耗。
*稀疏計(jì)算:人腦中,只有少量神經(jīng)元同時(shí)活躍。類腦芯片模仿這種稀疏性,只激活處理相關(guān)信息的模塊,從而降低能耗。
*并行處理:類腦芯片利用大量神經(jīng)元和突觸并行處理信息,提高處理效率并降低能耗。
調(diào)理邊緣設(shè)備能耗的機(jī)制
類腦芯片可以通過(guò)以下機(jī)制調(diào)理邊緣設(shè)備能耗:
*動(dòng)態(tài)電源管理:類腦芯片可以根據(jù)當(dāng)前工作負(fù)載動(dòng)態(tài)調(diào)整功耗。在低功耗模式下,非活動(dòng)模塊關(guān)閉,從而降低能耗。
*自適應(yīng)電壓調(diào)節(jié):類腦芯片可以根據(jù)處理器負(fù)載實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)供電電壓。降低電壓可顯著降低功耗,而無(wú)需犧牲性能。
*頻率調(diào)節(jié):類腦芯片可以根據(jù)工作負(fù)載調(diào)整處理器頻率。在低負(fù)載條件下,頻率降低,從而降低能耗。
應(yīng)用實(shí)例
類腦芯片調(diào)理邊緣設(shè)備能耗已在多個(gè)應(yīng)用中得到驗(yàn)證:
*視頻分析:類腦芯片可用于在邊緣設(shè)備上進(jìn)行低功耗視頻分析,用于對(duì)象檢測(cè)、跟蹤和分類。
*傳感器數(shù)據(jù)處理:類腦芯片可用于處理來(lái)自傳感器陣列的大量數(shù)據(jù),同時(shí)保持低功耗。
*預(yù)測(cè)性維護(hù):類腦芯片可用于在邊緣設(shè)備上進(jìn)行預(yù)測(cè)性維護(hù),監(jiān)控設(shè)備狀況并及早發(fā)現(xiàn)潛在問(wèn)題,從而節(jié)省能源和維護(hù)成本。
結(jié)論
類腦芯片作為一種新型計(jì)算架構(gòu),具有顯著的能效優(yōu)勢(shì),為優(yōu)化邊緣設(shè)備能耗提供了獨(dú)特的解決方案。通過(guò)動(dòng)態(tài)電源管理、自適應(yīng)電壓調(diào)節(jié)和頻率調(diào)節(jié)等機(jī)制,類腦芯片可以動(dòng)態(tài)調(diào)理邊緣設(shè)備能耗,滿足不同工作負(fù)載的需求,從而延長(zhǎng)設(shè)備電池壽命、降低運(yùn)營(yíng)成本并提高整體系統(tǒng)效率。第六部分邊緣計(jì)算擴(kuò)展類腦芯片應(yīng)用場(chǎng)景關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點(diǎn)邊緣計(jì)算與類腦芯片協(xié)同優(yōu)化
1.邊緣計(jì)算可將類腦芯片部署在靠近數(shù)據(jù)源的位置,縮短數(shù)據(jù)傳輸路徑,減少延遲。
2.邊緣計(jì)算可通過(guò)本地化數(shù)據(jù)處理和分析,緩解類腦芯片對(duì)云端計(jì)算資源的需求。
3.邊緣計(jì)算與類腦芯片協(xié)作,可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理,提升類腦芯片在決策制定等應(yīng)用中的效率。
邊緣計(jì)算解放類腦芯片算力
1.邊緣計(jì)算可分擔(dān)類腦芯片復(fù)雜的計(jì)算任務(wù),釋放其算力用于更高級(jí)別認(rèn)知任務(wù)。
2.邊緣計(jì)算提供靈活可擴(kuò)展的基礎(chǔ)設(shè)施,可根據(jù)類腦芯片應(yīng)用的需要?jiǎng)討B(tài)調(diào)整算力分配。
3.邊緣計(jì)算與類腦芯片相結(jié)合,可打造高效的分布式計(jì)算體系,滿足海量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理需求。
邊緣計(jì)算賦能類腦芯片分布式學(xué)習(xí)
1.邊緣計(jì)算可將類腦芯片部署在不同地理位置,實(shí)現(xiàn)分布式學(xué)習(xí),提升機(jī)器學(xué)習(xí)模型的泛化能力。
2.邊緣計(jì)算提供本地化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和訪問(wèn)能力,降低分布式學(xué)習(xí)過(guò)程中數(shù)據(jù)傳輸?shù)拈_(kāi)銷。
3.邊緣計(jì)算與類腦芯片協(xié)作,可構(gòu)建自組織學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)模型的持續(xù)更新和優(yōu)化。
邊緣計(jì)算促進(jìn)類腦芯片小型化
1.邊緣計(jì)算將類腦芯片部署在邊緣設(shè)備中,無(wú)需大型云端數(shù)據(jù)中心,減少了硬件成本。
2.邊緣計(jì)算可通過(guò)本地化數(shù)據(jù)處理,降低類腦芯片對(duì)存儲(chǔ)和帶寬的要求,促使其小型化。
3.邊緣計(jì)算與類腦芯片集成,可實(shí)現(xiàn)低功耗、可穿戴式智能設(shè)備的研發(fā)和應(yīng)用。
邊緣計(jì)算擴(kuò)展類腦芯片應(yīng)用邊界
1.邊緣計(jì)算將類腦芯片部署在無(wú)人機(jī)、機(jī)器人等移動(dòng)設(shè)備中,拓展了類腦芯片在自主導(dǎo)航、智能駕駛等領(lǐng)域的應(yīng)用。
2.邊緣計(jì)算可與類腦芯片相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)智能邊緣設(shè)備的遠(yuǎn)程協(xié)作和決策制定。
3.邊緣計(jì)算與類腦芯片的融合,為萬(wàn)物互聯(lián)和智慧城市建設(shè)提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐。
邊緣計(jì)算保障類腦芯片安全
1.邊緣計(jì)算可將類腦芯片部署在受控環(huán)境中,提高其安全性,防止未經(jīng)授權(quán)的訪問(wèn)。
2.邊緣計(jì)算可通過(guò)加密和身份驗(yàn)證機(jī)制,保障類腦芯片處理數(shù)據(jù)的隱私和完整性。
3.邊緣計(jì)算與類腦芯片協(xié)作,可構(gòu)建基于區(qū)塊鏈的分布式信任機(jī)制,增強(qiáng)系統(tǒng)的安全性和可靠性。邊緣計(jì)算擴(kuò)展類腦芯片應(yīng)用場(chǎng)景
隨著類腦芯片技術(shù)的不斷發(fā)展,其在邊緣計(jì)算領(lǐng)域展現(xiàn)出了巨大的應(yīng)用潛力。邊緣計(jì)算將數(shù)據(jù)處理和分析任務(wù)轉(zhuǎn)移到網(wǎng)絡(luò)邊緣,從而減少延遲、提高效率和增強(qiáng)隱私保護(hù)。通過(guò)與邊緣計(jì)算技術(shù)的融合,類腦芯片能夠?qū)⑵鋬?yōu)勢(shì)擴(kuò)展到更多應(yīng)用場(chǎng)景中,打造更加智能、高效的邊緣計(jì)算系統(tǒng)。
實(shí)時(shí)決策:
在時(shí)延敏感的應(yīng)用中,例如工業(yè)自動(dòng)化和自動(dòng)駕駛,類腦芯片與邊緣計(jì)算相結(jié)合,可在邊緣節(jié)點(diǎn)上快速處理和分析數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)決策。類腦芯片的并行處理能力和低功耗特性,使其能夠在邊緣設(shè)備上高效運(yùn)行,大大降低了決策延遲。
數(shù)據(jù)分析:
邊緣計(jì)算將數(shù)據(jù)處理任務(wù)移至生成數(shù)據(jù)的邊緣節(jié)點(diǎn),從而避免了將大量數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫诉M(jìn)行分析。類腦芯片的強(qiáng)大計(jì)算能力和機(jī)器學(xué)習(xí)算法,使它能夠在邊緣設(shè)備上對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析,提取有價(jià)值的信息,并做出相應(yīng)的決策。
增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR):
AR技術(shù)依賴于實(shí)時(shí)處理來(lái)自傳感器的數(shù)據(jù),以便創(chuàng)建虛擬內(nèi)容疊加到現(xiàn)實(shí)世界中。類腦芯片與邊緣計(jì)算相結(jié)合,可在邊緣設(shè)備上高效處理傳感器數(shù)據(jù)和圖像信息,從而實(shí)現(xiàn)低延遲、高精度的AR體驗(yàn)。
網(wǎng)絡(luò)安全:
邊緣計(jì)算在網(wǎng)絡(luò)安全中扮演著至關(guān)重要的角色,通過(guò)在網(wǎng)絡(luò)邊緣進(jìn)行威脅檢測(cè)和響應(yīng),來(lái)提高安全性。類腦芯片的高吞吐量和低延遲特性,使其非常適合處理大量安全攸關(guān)的數(shù)據(jù),并實(shí)時(shí)檢測(cè)威脅,從而增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全防御能力。
醫(yī)療保健:
在醫(yī)療保健領(lǐng)域,邊緣計(jì)算和類腦芯片的融合,能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程醫(yī)療、可穿戴設(shè)備和健康監(jiān)測(cè)等應(yīng)用。類腦芯片在邊緣設(shè)備上處理醫(yī)療數(shù)據(jù),可以提供實(shí)時(shí)診斷、疾病預(yù)測(cè)和藥物劑量?jī)?yōu)化,從而提高醫(yī)療保健服務(wù)的效率和質(zhì)量。
具體應(yīng)用實(shí)例:
以下是一些具體的應(yīng)用實(shí)例,展示了類腦芯片與邊緣計(jì)算融合的強(qiáng)大潛力:
*工業(yè)自動(dòng)化:在工廠環(huán)境中,類腦芯片和邊緣計(jì)算用于實(shí)時(shí)監(jiān)控和控制生產(chǎn)流程,實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)性維護(hù)、優(yōu)化生產(chǎn)效率和降低成本。
*自動(dòng)駕駛:在自動(dòng)駕駛汽車中,類腦芯片處理來(lái)自傳感器的數(shù)據(jù),并做出實(shí)時(shí)駕駛決策,確保車輛安全和高效行駛。
*醫(yī)療診斷:在醫(yī)院或診所中,類腦芯片和邊緣計(jì)算用于分析醫(yī)療圖像,如X射線和CT掃描,以快速準(zhǔn)確地診斷疾病。
*智能城市:在智能城市中,類腦芯片和邊緣計(jì)算用于處理來(lái)自傳感器的數(shù)據(jù),以優(yōu)化交通流量、監(jiān)控環(huán)境質(zhì)量和改善公共安全。
結(jié)論:
類腦芯片與邊緣計(jì)算的融合,為廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景帶來(lái)了新的可能性。通過(guò)邊緣計(jì)算的擴(kuò)展,類腦芯片能夠在邊緣設(shè)備上實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)處理和分析,滿足實(shí)時(shí)決策、數(shù)據(jù)分析、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、網(wǎng)絡(luò)安全和醫(yī)療保健等應(yīng)用的嚴(yán)苛需求。這種融合將極大地推動(dòng)智能化和自動(dòng)化,為各行各業(yè)帶來(lái)變革性的影響。第七部分融合應(yīng)用在智能制造的價(jià)值關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點(diǎn)智能制造流程優(yōu)化
1.通過(guò)邊緣計(jì)算實(shí)時(shí)分析傳感器數(shù)據(jù)和類腦芯片強(qiáng)大的計(jì)算能力,可以優(yōu)化生產(chǎn)流程,減少停機(jī)時(shí)間。
2.類腦芯片的低功耗和高能效特性使其非常適合部署在邊緣設(shè)備上,實(shí)現(xiàn)分布式計(jì)算,降低延遲并提高靈活性。
3.融合應(yīng)用可以自動(dòng)識(shí)別生產(chǎn)中的瓶頸和異常,并觸發(fā)自動(dòng)調(diào)整,從而提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
預(yù)測(cè)性維護(hù)
1.類腦芯片和邊緣計(jì)算的融合應(yīng)用可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備狀態(tài)和環(huán)境數(shù)據(jù),分析數(shù)據(jù)并預(yù)測(cè)潛在故障。
2.預(yù)測(cè)性維護(hù)系統(tǒng)可以提前發(fā)出警報(bào),安排維修,避免意外故障造成生產(chǎn)中斷和設(shè)備損壞。
3.通過(guò)減少停機(jī)時(shí)間和延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命,融合應(yīng)用可以顯著降低維護(hù)成本,提高運(yùn)營(yíng)效率。
品質(zhì)控制和缺陷檢測(cè)
1.類腦芯片強(qiáng)大的圖像處理能力和邊緣計(jì)算的低延遲特性,使融合應(yīng)用可以快速準(zhǔn)確地檢測(cè)產(chǎn)品缺陷。
2.融合應(yīng)用可以實(shí)時(shí)分析生產(chǎn)線數(shù)據(jù),識(shí)別產(chǎn)品質(zhì)量趨勢(shì),并自動(dòng)調(diào)整生產(chǎn)參數(shù),防止出現(xiàn)缺陷品。
3.通過(guò)提高產(chǎn)品質(zhì)量和降低返工率,融合應(yīng)用可以提升客戶滿意度,增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
智能庫(kù)存管理
1.融合應(yīng)用可以通過(guò)傳感器和類腦芯片分析實(shí)時(shí)庫(kù)存數(shù)據(jù),優(yōu)化庫(kù)存管理流程,提高庫(kù)存準(zhǔn)確性。
2.智能庫(kù)存管理系統(tǒng)可以自動(dòng)調(diào)整庫(kù)存水平,預(yù)測(cè)需求,并觸發(fā)及時(shí)補(bǔ)貨,避免庫(kù)存積壓或短缺。
3.優(yōu)化庫(kù)存管理可以降低運(yùn)營(yíng)成本,提高倉(cāng)庫(kù)效率,并提升對(duì)需求波動(dòng)的響應(yīng)能力。
能源管理優(yōu)化
1.類腦芯片和邊緣計(jì)算的融合應(yīng)用可以實(shí)時(shí)分析能源消耗數(shù)據(jù),識(shí)別能源浪費(fèi)并優(yōu)化能源分配。
2.融合應(yīng)用可以自動(dòng)調(diào)整設(shè)備運(yùn)行參數(shù)和環(huán)境控制,實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗,降低運(yùn)營(yíng)成本。
3.通過(guò)減少能源消耗,融合應(yīng)用可以為企業(yè)帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí)也為環(huán)境可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。
安全和安防
1.類腦芯片的強(qiáng)大計(jì)算能力和邊緣計(jì)算的分布式特性,使融合應(yīng)用能夠?qū)崟r(shí)分析視頻監(jiān)控和傳感器數(shù)據(jù),提升安全和安防水平。
2.融合應(yīng)用可以自動(dòng)檢測(cè)異常行為、入侵事件和安全隱患,并觸發(fā)警報(bào)或啟動(dòng)響應(yīng)措施。
3.通過(guò)提高安全性和安防水平,融合應(yīng)用可以保護(hù)人員、資產(chǎn)和知識(shí)產(chǎn)權(quán),為工業(yè)環(huán)境創(chuàng)造一個(gè)安全可靠的環(huán)境。融合應(yīng)用在智能制造的價(jià)值
類腦芯片與邊緣計(jì)算的融合應(yīng)用在智能制造領(lǐng)域具有重大價(jià)值。這種融合為構(gòu)建更加智能、高效和互聯(lián)的制造生態(tài)系統(tǒng)提供了強(qiáng)大推動(dòng)力。
1.實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理和決策
邊緣計(jì)算設(shè)備可以靠近傳感器和機(jī)器放置,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)收集和處理。通過(guò)與類腦芯片的結(jié)合,這些設(shè)備可以在邊緣節(jié)點(diǎn)進(jìn)行更復(fù)雜的計(jì)算任務(wù),如模式識(shí)別和預(yù)測(cè)性分析。這使得智能制造工廠能夠?qū)?shí)時(shí)數(shù)據(jù)做出快速且明智的決策,優(yōu)化運(yùn)營(yíng)效率并提高產(chǎn)出。
2.預(yù)測(cè)性維護(hù)和質(zhì)量控制
類腦芯片的強(qiáng)大學(xué)習(xí)和推理能力,結(jié)合邊緣計(jì)算的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理能力,可實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)性維護(hù)和質(zhì)量控制功能。通過(guò)分析傳感器數(shù)據(jù)和歷史記錄,融合系統(tǒng)可以預(yù)測(cè)機(jī)器故障,從而在問(wèn)題發(fā)生前進(jìn)行預(yù)防性維護(hù),有效減少停機(jī)時(shí)間和提高生產(chǎn)效率。此外,融合應(yīng)用還可以檢測(cè)產(chǎn)品缺陷,確保高質(zhì)量生產(chǎn)。
3.協(xié)同機(jī)器人和自動(dòng)化
類腦芯片和邊緣計(jì)算的融合為協(xié)同機(jī)器人和自動(dòng)化提供了更強(qiáng)大的計(jì)算支持。邊緣設(shè)備可以實(shí)時(shí)處理來(lái)自傳感器和攝像頭的圖像數(shù)據(jù),而類腦芯片強(qiáng)大的學(xué)習(xí)能力則賦予協(xié)同機(jī)器人自主決策的能力。這使得協(xié)同機(jī)器人能夠更有效地與人類操作員合作,完成更復(fù)雜的制造任務(wù),提高生產(chǎn)靈活性。
4.供應(yīng)鏈管理和優(yōu)化
邊緣計(jì)算和類腦芯片的融合還可應(yīng)用于供應(yīng)鏈管理和優(yōu)化。通過(guò)收集傳感器數(shù)據(jù)和物流信息,融合應(yīng)用可以實(shí)時(shí)監(jiān)控供應(yīng)鏈狀態(tài),預(yù)測(cè)需求,并優(yōu)化庫(kù)存管理。這有助于提高供應(yīng)鏈效率,降低成本,并提高客戶滿意度。
5.能源管理和可持續(xù)性
在智能制造工廠中,能源管理至關(guān)重要。類腦芯片與邊緣計(jì)算的融合可以實(shí)時(shí)優(yōu)化能源使用。例如,融合應(yīng)用可以分析機(jī)器能耗數(shù)據(jù),識(shí)別異常情況,并調(diào)整操作以提高能源效率。此外,融合應(yīng)用還可以支持可再生能源的整合和分布式能源管理,促進(jìn)制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
具體案例
*富士康:富士康與華為合作,在智能制造工廠部署了邊緣計(jì)算和類腦芯片融合應(yīng)用。融合應(yīng)用實(shí)時(shí)處理來(lái)自傳感器的數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)性維護(hù),減少機(jī)器故障次數(shù),提高生產(chǎn)效率15%。
*西門(mén)子:西門(mén)子在其工業(yè)4.0智能工廠中部署了邊緣計(jì)算和類腦芯片融合應(yīng)用。融合應(yīng)用通過(guò)實(shí)時(shí)分析機(jī)器數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)了預(yù)測(cè)性維護(hù)和質(zhì)量控制,將生產(chǎn)效率提高了10%,同時(shí)減少了20%的停機(jī)時(shí)間。
*博世:博世在汽車制造工廠中部署了邊緣計(jì)算和類腦芯片融合應(yīng)用。融合應(yīng)用通過(guò)分析圖像數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)缺陷檢測(cè)和協(xié)同機(jī)器人自動(dòng)化,將產(chǎn)品合格率提高了5%,并提高了生產(chǎn)靈活性。
未來(lái)展望
類腦芯片與邊緣計(jì)算的融合應(yīng)用將在智能制造領(lǐng)域繼續(xù)發(fā)揮變革性作用。隨著這些技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和成熟,我們預(yù)計(jì)在以下方面取得更大進(jìn)展:
*更高級(jí)別的自動(dòng)化和自主決策
*實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的決策和優(yōu)化
*更高效和可持續(xù)的制造流程
*更加個(gè)性化和定制化的生產(chǎn)
*智能制造生態(tài)系統(tǒng)之間的互聯(lián)互通和協(xié)作
通過(guò)充分利用類腦芯片與邊緣計(jì)算的融合能力,智能制造行業(yè)將實(shí)現(xiàn)新的變革和創(chuàng)新,提高生產(chǎn)效率、降低成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量,并促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。第八部分融合應(yīng)用在醫(yī)療健康領(lǐng)域的潛力關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點(diǎn)【腦機(jī)接口在醫(yī)療健康中的應(yīng)用】:
1.腦機(jī)接口能夠建立大腦與外部設(shè)備之間的雙向通信,使患者能夠直接控制假肢或外骨骼,改善肢體活動(dòng)能力。
2.腦機(jī)接口可以監(jiān)測(cè)患者的腦電活動(dòng),捕捉癲癇發(fā)作或其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病的早期征兆,實(shí)現(xiàn)及時(shí)干預(yù)和治療。
3.腦機(jī)接口有望通過(guò)刺激特定腦區(qū)來(lái)緩解慢性疼痛、帕金森病或抑郁癥等精神疾病的癥狀。
【遠(yuǎn)程醫(yī)療的增強(qiáng)】:
融合應(yīng)用在醫(yī)療健康領(lǐng)域的潛力
類腦芯片與邊緣計(jì)算的融合應(yīng)用在醫(yī)療健康領(lǐng)域蘊(yùn)藏著巨大的潛力,能夠革新疾病診斷、治療和預(yù)防方式。
實(shí)時(shí)疾病監(jiān)測(cè):
類腦芯片的快速信息處理能力和邊緣計(jì)算的低延遲特性相結(jié)合,可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)疾病監(jiān)測(cè)??纱┐髟O(shè)備搭載類腦芯片,可持續(xù)監(jiān)測(cè)患者的生命體征,如心率、體溫和血氧飽和度。這些數(shù)據(jù)通過(guò)邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)進(jìn)行處理,快速識(shí)別異常模式,發(fā)出警報(bào)并啟動(dòng)及時(shí)干預(yù)。
精準(zhǔn)診斷:
類腦芯片強(qiáng)大的計(jì)算能力可處理海量醫(yī)療數(shù)據(jù),包括電子病歷、影像和基因組數(shù)據(jù)。邊緣計(jì)算將診斷算法部署到接近數(shù)據(jù)源頭的位置,實(shí)現(xiàn)快速、準(zhǔn)確的診斷。例如,類腦芯片與邊緣計(jì)算相結(jié)合,可分析醫(yī)療圖像,提供實(shí)時(shí)診斷意見(jiàn),輔助醫(yī)生做出更明智的決策。
個(gè)性化治療:
融合應(yīng)用可根據(jù)患者的個(gè)人信息和病史定制治療方案。類腦芯片可分析患者的基因信息和醫(yī)學(xué)歷史,確定最有效的治療方法。邊緣計(jì)算則確保患者數(shù)據(jù)的安全性和隱私性,并基于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)調(diào)整治療計(jì)劃,優(yōu)化患者預(yù)后。
遠(yuǎn)程醫(yī)療:
邊緣計(jì)算將醫(yī)療服務(wù)擴(kuò)展到偏遠(yuǎn)地區(qū)和資源不足的社區(qū)。類腦芯片賦能可穿戴設(shè)備和遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)系統(tǒng),收集和分析患者數(shù)據(jù),并通過(guò)邊緣節(jié)點(diǎn)與醫(yī)療專業(yè)人員分享。這使得醫(yī)生能夠遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)患者的健康狀況,提供咨詢和早期干預(yù),提高醫(yī)療服務(wù)的可及性和質(zhì)量。
藥物研發(fā):
類腦芯片和邊緣計(jì)算的結(jié)合可加速藥物發(fā)現(xiàn)和開(kāi)發(fā)過(guò)程。類腦芯片能夠模擬復(fù)雜的人體系
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