Auf dem Weg zum künstlichen Gehirn: CPU-Synapse

Im Sommer haben Forscher des IBM Research Center in Almaden (Kalifornien) mit ihrem Ansatz des Cognitive Computing und einem Prototypen eines neurosynaptischen Computerchips, der die Fähigkeiten des menschlichen Gehirns nachahmen kann, für Aufsehen gesorgt. Nun zieht das renommierte Massachusetts Institute of Technology (MIT) nach. Die Forscher der US-Universität haben angeblich einen Chip entworfen, der eine einzelne Synapse des menschlichen Gehirns und ihre Funktionsweise, inklusive neuronaler Plastizität, nachahmt (siehe Bild). Der analoge Prozessor, der aus 400 Transistoren besteht und nach der Very-Large-Scale-Integration-Methode (VLSI) gefertigt wurde, soll wie unser Gehirn arbeiten und beispielsweise je nach Anwendung Verbindungen aktivieren, trennen oder herstellen können.

Die CPU soll Neurowissenschaftler dabei unterstützen, unser Hirn und seine Arbeitsweise noch besser zu verstehen. Ausserdem glaubt Chi-Sang Poon, einer der Forscher des MIT, an die Kombination solcher Chips mit biologischen Systemen. Er denkt dabei an einen Einsatz in zukünftigen, neuronalen Prothesen wie beispielsweise künstlichen Netzhäuten, die direkt mit dem Hirn kommunizieren können. Weiter sei es auch denkbar, den analogen Prozessor dazu zu nutzen, Systeme mit speziellen, neuronalen Funktionen zu bauen, beispielsweise für die visuelle Verarbeitung von Daten. Diese Systeme könnten laut Poon viel schneller sein als aktuelle Grossrechner mit digitalen CPUs. Vom komplett künstlichen Gehirn sind wir trotz dem neuen Chip aber noch weit entfernt, denn schätzungsweise besteht unser Gehirn aus 100 Milliarden bis zu einer Billion Nervenzellen. Mit einer einzelnen Synapse, die bereits aus 400 Transistoren besteht, stehen wir also erst ganz am Anfang. (mv)