IBM: Computerchip arbeitet wie ein Gehirn

Die von IBM Research vorgestellten Chips existieren bereits als funktionsfähige Prototypen und verwenden digitale Versionen von Synapsen, Neuronen und Axonen, die in Gehirnzellen zur Verarbeitung und Kommunikation verwendet werden. Die experimentellen Chips entsprechen nicht mehr der klassischen Von-Neumann-Architektur mit Rechenwerk, Steuerwerk, Speicher und Ein- und Ausgabebereichen.

Die bisher produzierten zwei Exemplare der kognitiven Computerchips enthalten 256 Neuronen, 262.144 programmierbare Synapsen beziehungsweise 65.536 lernfähige Synapsen. Wie ein Gehirn sollen die Chips nicht programmiert werden, sondern lernen, Zusammenhänge mit früheren Ereignissen erkennen und daraus Hypothesen erstellen und letztlich auch wie ein menschliches Gehirn dazu fähig sein, zu verstehen, wahrzunehmen und zu handeln. Bisher ist es den Forschern gelungen, auf diese Weise erfolgreiche Tests in den Bereichen Mustererkennung, Klassifizierung, maschinelles Sehen, Navigation und assoziatives Gedächtnis durchzuführen.

Die nun laufende Phase 2 des Projekts namens Systems of Neuromorphic Adaptive Plastic Scalable Electronics (SyNAPSE) wird auch durch das US-Verteidigungsministerium gefördert. Ziel von SyNAPSE ist es nicht nur, neue Systeme mit bisher nicht möglichen Fähigkeiten zu entwickeln, sondern diese dabei auch möglichst klein und energieeffizient zu halten. Die Forscher wollen daher langfristig einen Rechner mit einem Volumen von unter zwei Litern entwickeln, der weniger als 1 Kilowatt Energie benötigt, aber 10 Milliarden Neuronen und 100 Billionen Synapsen besitzt.

Computer dieser Art könnten komplexe Systeme erfassen und verarbeiten, beispielsweise in der Wetterforschung oder bei der Warnung vor Katastrophen wie Tsunamis. Bisher mögliche Rechensysteme sind aufgrund der Datenmenge dazu nicht in der Lage.

Quelle: IBM