Sonderthema:
IBM entwickelt Computer-Gehirn

Forschungsdurchbruch

IBM entwickelt Computer-Gehirn

Wie das Computer Portal Wired berichtet hat der Computer-Riese IBM einen Chip entwickelt, der wie das menschliche Gehirn funktioniert. Die Ergebnisse, die die neueste Generation von Computerchips liefert, sind erstaunlich und gelten unter Experten als kleine Sensation.

In dem TrueNorth genannten Chip versammeln sich Schaltkreise, die umgerechnet eine Million menschliche Neuronen und 256 Millionen Synapsen emulieren. Der IBM-Prozessor verarbeitet die Daten nicht wie ein herkömmlicher Computer, dessen Geschwindigkeit von den Taktraten seiner Mikroprozessoren abhängig ist und dessen Rechenprinzip bis ins 17. Jahrhundert zurückdatiert. TrueNorth verarbeitet Daten als Muster von Impulsen, ganz so wie Neuro-Wissenschaftler vermuten, dass das menschliche Hirn funktioniert. Taktraten kennt dieser Chip nicht.

Effiziente Architektur
Auch scheitert er nicht am Flaschenhals der klassischen Systemarchitektur, wo es verschiedene Orte für Datenspeicherung (RAM, Festplatte) und Datenverarbeitung (CPU) existieren und diese durch Datenschienen verbunden sind (Systembus). Die Daten von einem Ort zum anderen zu verschieben verbraucht Zeit und vor allem Energie. Der neuartige IBM-Prozessor hingegen packt all diese verschiedenen Sektionen an einen Ort, verbunden in eine Einheit die Informationen effizient verarbeiten kann aber ebenso effizient mit anderen Einheiten kommuniziert, so ähnlich wie im menschlichen Gehirn. 

TrueNorth © IBM
© IBM - So ist der Super-Chip TrueNorth aufgebaut

Dieser neue Ansatz ermöglicht, vor allem wenn es darum geht Muster zu erkennen, eine vielfach verbesserte Leistung. Ein großer Vorteil bei Berechnungen, die in den Bereich der künstlichen Intelligenz fallen. So ließen IBM- Wissenschaftler den Chip ein Video analysieren und dieser erkannte Menschen, Radfahrer, Autos und Lastwagen mit einer Treffsicherheit von 80%, in Echtzeit, und dies mit einem Minimum an Energie.

Superchip ist Stromsparer
Dies ist ein weiterer Vorteil von den neuen Prototypen, sie kommen mit sehr wenig Strom aus. Zum Vergleich: Eine “menschliche” Simulation mit 100 Milliarden Synapsen würde mit einem herkömmlichen Computer 12 Gigawatt Energie verbrauchen (das sind mehr als New York, Tokyo und Paris zusammen), das menschliche Gehirn verbraucht für die gleiche Aufgabe umgerechnet jedoch nur ungefähr 20W (entspricht einer Glühbirne)

Die größte Herausforderung aber, die die IBM-Entwickler in ihrer Forschung noch sehen, ist es, die wichtigste Fähigkeit des menschlichen Gehirns zu emulieren, die Fähigkeit zu lernen. Hierzu bedarf es noch vieler weiterer Anstrengungen.

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