Czip neuromorficzny podstawą sztucznego mózgu?

Naukowcy twierdzą, że stworzenie sztucznego mózgu jest dziś bardziej realne niż kiedykolwiek wcześniej. Prezentują właśnie działanie kolejnego cud elektroniki. Jest nim mikro czip neuromorficzny, który połączy sztuczną inteligencję z działaniem mózgu człowieka.

Naukowcom z Zurychu udało się stworzyć system elektronicznych mikroprocesorów, które będą odpowiadać ludzkiemu mózgowi pod względem funkcji, wielkości i zużycia energii. Nowo opracowany „neurokomputer” składa się z ok. 10 mld neuronów, między którymi w każdej sekundzie jest aktywnych 100 bln synaps. Wszystko to możliwe jest dzięki aktywnemu mikroczipowi neuromorficznemu, który imituje funkcje neuronów mózgowych. Badanie to jest jak dotąd największym krokiem do lepszego zrozumienia złożonych procesów, które zachodzą w mózgu.

Otwiera również drzwi do rozwoju systemów elektronicznych, reagujących i integrujących bodźce pochodzące ze środowiska i z wewnątrz systemu. Jest to zupełnie nowy wymiar sztucznej inteligencji

Ludzki mózg jest niesamowitą maszyną. Wystarczy mu energia 20 W, aby być najszybszym znanym komputerem, pracującym z niewiarygodną precyzją. W naszych wynalazkach nawet nie zbliżyliśmy się do granic jego możliwości, mówi koordynator projektu Giacomo Indiveri. Aby móc zaprogramować jakiś system, naukowcy muszą wiedzieć, które czynniki dla sprawnego funkcjonowania są ważne, a które można pominąć. W przypadku mózgu nie ma takiej jasności. Mózg jest adaptacyjnym systemem złożonym. O sposobie jego funkcjonowania decydują m.in. doświadczenia ze światem zewnętrznym, nastrój, interakcje społeczne. Można nawet powiedzieć, że mózg jest tworem kulturowym, którego funkcjonowanie zależy od ogromniej ilości czynników, uwzględniając nawet umysłowość naszych przodków. Dlatego też opracowanie informatycznego modelu tak ogromnie złożonej i dynamicznie zmieniającej się struktury, jaką stanowi mózg, jest ogromnym wyzwaniem. Dotychczasowe próby stworzenia modelu ludzkiego mózgu nie odnosiły większych sukcesów. Symulacje wielkiej ilości neuronów i ich aktywności za pomocą superkomputerów nigdy nie miały szans na powodzenie, wyjaśnia Indiveri. Dlatego inżynieria neuromorficzna podąża zupełnie inną drogą. Stara się stworzyć obwód elektroniczny, który sam symulowałby procesy neuronowe w tej samej wielkości, prędkości i wydajności energetycznej, co mózg. Syntetyczne neurony niosą w sobie tzw. stałą czasową, która zostanie w nich zaprogramowana. Mogą się poruszać i wzajemnie na siebie wpływać z tą samą prędkością, co neurony w mózgu. Mogą również zwiększyć swoją prędkość nawet tysiąckrotnie. Jest to najbardziej realna imitacja, tylko w ten sposób możemy stworzyć system, który będzie mógł skutecznie reagować na otaczającą rzeczywistość i użytkownika, mówi lndiveri. Podstawą neuromorficznych czipów jest czuły elektronicznie krzem, a do ich działania potrzeba 200 tys. razy mniej energii, niż zużywały tzw. superkomputery. Mówimy dosłownie o kilku pikodżulach (pJ) na jedną interakcję. Czipy te wymagają również o wiele mniej elementów tranzystorowych niż urządzenia cyfrowe i są, podobnie jak prawdziwe neurony mózgowe, neuroplastyczne, co oznacza zdolność do tworzenia nowych połączeń. Jednym z bezpośrednich celów naszego projektu jest wykorzystanie tej technologii jako środka, który pomoże odkryć, co skrywa się za zjawiskiem połączeń nerwowych i biologicznej sieci informacyjnej, podsumowuje Giacomo lndiveri. Być może już niedługo nadejdzie „wielka rewolucja bioelektroniczna”.

Kiedyś… Pewnego dnia… Neuro pc

Pojęcie inżynieria neuromorficzna zostało po raz pierwszy wprowadzone przez amerykańskiego informatyka Carvera Meada (ur. 1934, na zdjęciu) pod koniec lat 80. ubiegłego wieku. Jego pomysł, w uproszczeniu, polegał na ulepszeniu obwodów analogicznych i cyfrowych syntetycznymi mikroczipami, które zachowują się jak modele żywego układu nerwowego. Dzięki specjalnym czujnikom potrafią „postrzegać” i kontrolować własną aktywność. Powstała nowa interdyscyplinarna dziedzina nauki, która inspiruje się np. biologią, fizyką, matematyką i informatyką. Pierwszym w historii systemem komputerowym, wykorzystującym informacje neuromorficzne w praktyce, był w 2009 r. tzw. Neurogrid. Stał się on podstawą pierwszego neuromorficznego komputera, który został skonstruowany w 2011 r. przez inżynierów z Instytutu Technologicznego w Massachusetts .

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.