IBM utvikler kunstig hjerne

IBM kaller den nye prototypen et makeløst steg mot utvikling av intelligente datamaskiner som kan samle, behandle og forstå data veldig raskt, i følge Computerworlds nyhetstjeneste.

Prototypen vil gi datamaskiner kognitive funksjoner og lar maskinen ta avgjørelser gjennom å sammenligne og analysere enorme mengder data, på samme måten som mennesker samler informasjon og forstår hendelser, forteller Dharmendra Modha, prosjektleder for IBM Research.

Gjenskaper menneskehjernen

Brikken er modellert etter nervesystemer, og imiterer hjernens struktur og virkemåte gjennom silikonkretser og avanserte algoritmer.

IBM håper rett og slett å utvikle en kunstig hjerne gjennom omvendt utvikling av menneskehjernen. I følge Modha, vil dette muliggjøre parallellisering av hendelsesstyrte datamaskiner med passiv strømbruk. Disse vil markere et brudd med tradisjonelle datamaskiner, som har skaleringsbegrensninger og krever fastsatt programmering av mennesker for å kunne produsere resultater.

- Dagens datamaskiner har fundamentale begrensninger som er prosjektert til å gå ut. Stadig økende hastigheter er ikke bærekraftig. I kontrast er hjernen den ultimate datamaskinen, sier Modha.

Som menneskehjernen kan IBMs databrikke dynamisk skifte mellom å sanse, forstå og handle ut i fra informasjon den før via syn, hørsel, smak, lukt og berøring.

- Vi har spirene til en ny arkitektur som kan tillate oss å tøye grensene mellom den fysiske og den digitale verden på en stadig mer effektiv måte, sier Modha.

Lovende resultater

IBM og deres partnere har allerede fått resultater fra prosjektet, som å navigere en labyrint, spille dataspillet Pong og gjenkjenne mønster i innsamlet data. Forskerne arbeider nå med å bedre resultatene, blant annet bildegjenkjenning i video.

Den nye databrikken inneholder 256 ”digitale nevroner” som kjører på en lav hastighet av 10 MHz. Nevronene snakker konstant med hverandre. En av to kjerner i brikken inneholder 262,144 programmerbare synapser, mens den andre kjernen inneholder 65,536 synapser som kan ”lære”.

Som i den menneskelige hjernen etablerer synapsen koblinger mellom nevronene, og jo oftere synapsen mottar informasjon, desto "smartere" blir den.

- Funksjonaliteten i den nye brikken kan simuleres på moderne datamaskiner. Men siden moderne datamaskiner virker på en måte som er såpass ulik hjernen, betaler man betydelig mer på kraft og volum, sier Modha.

Prototypen utgjør en forenklet versjon av menneskehjernen, som har milliarder av nevroner og trillioner av synapser. IBM hevder prototypen er fundamentet som til slutt kan bli et system med 10 milliarder nevroner og 100 trillioner synapser, en størrelse og kraftforbruk som ligner menneskehjernen. Modha har ikke en tidsramme på når en slik maskin kan lages, men sier at resultatene fra forskningen kan endre måten datamaskiner er sammensatt på.

Forskningspartnere

IBM har utviklet databrikken sammen med flere partnere som en del av forskningsinitiativet Systems of Neuromorphic Adaptive Plastic Scalable Electronics (SyNAPSE) som forsker på kognitiv databehandling. IBM og deres partnere forener forskningsfelt innen nevrovitenskap (studie av nervesystemet), nanoteknologi og supercomputing for å utvikle den nye dataplattformen.

Forskningspartnere inkluderer Columbia University, Cornell University, University of California, og University of Wisconsin. De har også nylig mottatt finansiering på $21 millioner dollar fra DARPA, som er en del av det amerikanske forsvarsdepartementet. DARPA finansierte forøvrig i sin tid blant annet forskning og utvikling av det som skulle komme til å bli kjent som internett.