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Gehirn-Computer: IBM zeigt Neuronen-Chips

Gehirn-Computer  

IBM entwickelt künstliches Gehirn

18.08.2011, 17:31 Uhr | Yaw Awuku, dpa

Gehirn-Computer: IBM zeigt Neuronen-Chips. IBMs Prototyp eines intelligenten Computerchips ist dem menschlichen Gehirn nachempfunden und lernfähig. (Bild: IBM)

IBMs Prototyp eines intelligenten Computerchips ist dem menschlichen Gehirn nachempfunden und lernfähig. (Bild: IBM)

IBM ist dabei ein künstliches Computer-Gehirn zu erschaffen. Forscher des Technik-Konzerns haben Prototypen eines Computerchips entwickelt, der dem menschlichen Gehirn Konkurrenz machen soll. Laut IBM kann der Computerchip sehen, Muster erkennen – also "denken" und eigenständig lernen. Die Forscher träumen bereits von intelligenten Flugzeugen.

"Stellen Sie sich ein kleines Flugzeug vor, das ohne Piloten oder Fernbedienung und mit 1600 Km/h durch eine drei Meter schmale Lücke fliegt und landet", erläuterte Stefano Fusi, einer der Mitarbeiter des Projekts SyNAPSE. Zwar seien die Wissenschaftler von der technischen Umsetzung dieser Idee noch weit entfernt – grundsätzlich sei dies aber möglich.
 
IBMs lernfähiger Prozessor in der Draufsicht.  (Quelle: IBM)IBMs lernfähiger Prozessor in der Draufsicht. (Quelle: IBM) Seit Jahren bereits arbeiten die IBM-Forscher daran, ein lernfähiges Computersystem zu entwickeln, dass seine Umwelt wahrnehmen, analysieren und sich an unterschiedliche Situationen selbstständig anpassen kann. Mit den beiden Prototypen eines kognitiven Computerchips ist ihnen der erste Durchbruch gelungen.

Künstliches Gehirn spielt Computer

Die beiden Prototypen können bereits selbstständig das Computerspiel Pong spielen, die Zahlen 0 bis 9 erkennen und navigieren. Sie können mithilfe von Sensoren sehen, Muster erkennen und Daten ohne Hilfe miteinander verknüpfen. Möglich machen dies 256 künstliche Neuronen und ein Kern aus 262.144 programmierbaren Synapsen. Ein weiterer Kern mit 65.536 Synapsen bildet sozusagen die zweite Hälfte des künstlichen Gehirns. Erst dieser macht den Computerchip lernfähig. Langfristig will das Forscherteam ein System mit 10 Milliarden Neuronen und 100 Billionen Synapsen bauen, das weniger als zwei Liter Volumen umfasst und nicht mehr als ein Kilowatt Strom benötigt.

Keine Grenzen zwischen Software und Hardware

Der Projektleiter Dharmendra Modha beschreibt die Prototypen als "großen Schritt in der Überwindung des Von-Neumann-Paradigmas, dass seit mehr als einem halben Jahrhundert die Computer-Architektur beherrscht." Im Vergleich zu den "denkenden" Computerchips bauen herkömmliche Computer auf der Von-Neumann-Architektur auf, die Prozesse linear verarbeitet. Programmierte Befehle und mathematische Rechnungen können so extrem schnell nacheinander berechnet werden. Gesichter und Formen können aktuelle Computer aber nur schlecht erkennen. Die neuronale Chip-Architektur hängt nicht von vordefinierten Befehlen ab. Zudem lässt die Kombination aus einem programmierbaren und einem lernenden Systemkern die Grenze zwischen Software und Hardware verschmelzen.

Im Auftrag des US-Militärs

Die Prototypen befinden sich derzeit in der Testphase. IBM entwickelt die Computerchips im Auftrag des US-Verteidigungsministeriums unter dem Projektnamen SyNAPSE (Systems of Neuromorphic Adaptive Plastic Scalable Electronics). Auch Wissenschaftler von Hewlett-Packard sowie des zu General Motors und Boeing gehörenden Forschungslabors HRL Laboratories wirken seit 2008 daran mit. Wann mit einem fertigen Produkt zu rechnen ist, wurde nicht genannt.

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