IBM skapar chip som efterliknar mänskliga hjärnan

Det var inte länge sedan vi kunde se IBM:s superdator Watson besegra de mänskliga världsmästarna i Jeopardy i en unik, TV-sänd match. Nu har IBM presenterat än mer storslagna planer i vad som kallas SyNAPSE-projektet. Syftet är att efterlikna den mänskliga hjärnan på elektronisk väg och få ett datorchip att kunna tänka som en människa.

SyNAPSE står för Systems of Neuromorphic Adaptive Plastic Scalable Electronics och Dr. Stefano Fusi, som arbetar med neurovetenskap vid Columbia University, är en av de medverkande i projektet. Han berättar i ett videoinslag från IBM att neuronerna, som är hjärnans beräkningsenheter, arbetar inom tidsspannet av en millisekund, att jämföra med de nanosekundsnabba transistorerna i dagens datorer. Ändå är vår mänskliga hjärna både kraftfullare och energisnålare än en vanlig dator.

Som exempel tog han hjärnan hos en fågel som klarar av att flyga in genom smala glipor i hög hastighet. Den måste utföra blixtsnabba beräkningar i realtid för att kunna justera vingarna och kroppen i rätt position. Effektförbrukningen hos fågelns hjärna ligger på cirka 1 watt, att jämföra med en vanlig hemdator som inte sällan ligger på 400-500 watt.

Vad SyNAPSE-kretsen ska göra är att på syntetisk väg efterlikna hjärnans neuroner, synapser och axoner. För att lyckas åstadkomma detta var man tvungen att tänka utanför den klassiska von Neumann-arkitekturen som varit standard vid utvecklandet av datorer sedan 1940-talet och som sammankopplar RAM-minnet och processorn i en enskild datakanal. Den tillåter förvisso data att överföras i höga men ändå begränsade hastigheter och är dessutom inte särskilt energieffektiv, i synnerhet inte i större skala.

Istället har IBM nu integrerat minnet direkt i processorerna och därmed bakat ihop allt. Detta begränsar dataöverföringshastigheten radikalt men tillåter att systemet nu utför multipla processer parallellt, ungefär som den mänskliga hjärnan gör, samtidigt som energiförbrukningen minskar. IBM har två prototyper av SyNAPSE där de demonstrerat bland annat hur systemet kan känna igen mönster samt navigera.

Stefan Esser vid IBM Research säger att dagens bästa artificiella intelligens visserligen är ganska bra, men att den bara är bra inom sitt specifika område och inte särskilt bra generellt. Datorer är väldigt bra på matematiska formler och liknande, men har svårt att se skillnad på olika ansikten, eller en katt och en hund. Det är där SyNAPSE stora styrka ligger, att bli bra på allt det dagens datorer är dåliga på men som vi människor tycker är självklarheter.

SyNAPSE ska, precis som den mänskliga hjärnan, genom att bara ta in rå data via sina sensorer (visuellt, audiellt med mera) kunna avgöra vad det är den ser, kategorisera föremålen och i realtid kunna dra slutsater och agera. Det är minst sagt en mycket stor utmaning. IBM:s långsiktiga mål är att skapa ett mindre, energisnålt chip som kan analysera mängder av komplex data och även lära sig.

Det är med andra ord ett mycket komplext system som kan vara svårt att sätta sig in i exakt hur det fungerar. Vad vi kan konstatera är att detta kommer revolutionera hur framtidens datorer och artificiella intelligens kommer fungera och därmed även robotarna.

IBM, VentureBeat

SE ÄVEN:

Det här inlägget postades i Artificiell intelligens, Nanoteknik, Naturinspirerad design och har märkts med etiketterna , , , , , , , , , , , , , , , , , . Bokmärk permalänken.
  • Magnus

    Hjärnans celler agerar både processor och minne, samtidigt, till skillnad mot datorer.