宇宙中最有效率的计算机是一个重三磅、没有用户手册的生物：人脑。它一天的工作所需的燃料，不比一个BLT三明治的卡路里能量多。相比之下，IBM的Dawn超级计算机，它使用了147,456个850兆赫兹的处理器来运行一个猫皮质规模的简单模拟，每24小时就需要大约50,000个BLT三明治的能量。
毫不意外，神经科学家和计算机工程师正在努力复制我们大脑的快速响应、节能机制。然而，要达到如此规模的计算机性能，科学家们需要一个更完善的颅内神经元网络蓝图，更丰富的运作软件模型，以及更先进的硬件来运行这些模拟。以下是三个可能汇聚在一起，构建出卓越的机器人大脑的项目。
挑战：连接组
弄清楚1000亿个神经元如何交流
解决方案
一些研究人员正在手工 painstaking 地追踪突触——每个神经元的追踪需要10个人一小时，所以逐个绘制数万亿个突触可能需要千年。相反，人类连接组项目（Human Connectome Project）则 melibatkan 多个研究团队，他们使用MRI扫描等成像技术，从更大尺度上绘制大脑各部分之间的连接图。
里程碑
明尼苏达大学和华盛顿大学的研究团队将使用超高磁场MRI，在2014年前为1,200名健康成年人绘制大脑区域连接图。
益处
这些研究将有助于构建更精确的大脑功能（如记忆）的解剖学模型，并提供健康的模型，用以对比患有自闭症和阿尔茨海默病等精神疾病的患者。
挑战：蓝色基因
创建模拟大脑的软件
解决方案
通过模拟少量神经元电活动中的每一个微小脉冲，瑞士洛桑联邦理工学院的Henry Markram正在创建模拟它们如何交流的软件模型。他的目标是在10年内将模拟规模扩展到整个大脑。
里程碑
Markram表示，他已接近模拟一百万个神经元，并且此前一个规模较小的3D数字模型已经显示出对刺激的反应方式与真实大鼠大脑相似。
益处
详细的神经元模拟将造福于致力于合成神经递质和其他情绪改变药物的公司，可能使动物实验变得不必要。
挑战：DARPA Synapse
设计出足够强大、足够节能的硬件，以运行受大脑启发的软件。
解决方案
惠普公司（HP），由五角大楼的研发部门DARPA资助，正在致力于制造包含“忆阻器”（一种带记忆的电阻器）的芯片。就像突触一样，忆阻器可以记住其连接的“神经元”过去的放电情况。由于其纳米级尺寸，忆阻器结合了高计算密度和低能耗。
里程碑
下个月，波士顿大学的合作者们计划开发一个使用忆阻器的智能系统，该系统能够执行感知、导航和决策等功能。
益处
在处理器和内存之间切换信息一直是计算机设计的瓶颈。让芯片的一部分同时处理这两项任务，可以提高处理能力和能源效率。
