Neurogrid porabi neprimerno manj energije kot običajni računalniki, je pa kljub temu v primerjavi z možgani hudo potraten. Foto: Stanford University
Neurogrid porabi neprimerno manj energije kot običajni računalniki, je pa kljub temu v primerjavi z možgani hudo potraten. Foto: Stanford University

Človeški možgani imajo 80.000-krat več nevronov kot Neurogrid, potrošijo pa le trikrat več energije.

Kwabena Boahen, bioinženir
Neurogrid
Do simulacije človeških možganov je še daleč. Nekateri znanstveniki, kot je denimo Ray Kurzweil, menijo, da je to neizogibno. Foto: Stanford University

Pri vsem napredku računalniške tehnologije so ti na nek način še vedno nebogljeni v primerjavi z dvokilogramsko gmoto, ki se skriva v lobanji.

V povprečni človeški glavi je 85 milijard nevronov (možganskih celic), ki porabijo od 20 do 25 vatov energije.

Intervju z japonskim profesorjem robotike in ustvarjalcem androidov, Hirošijem Išiguro.

Izjemno zmogljiv superračunalnik ima po drugi strani 10 milijard tranzistorjev, ki potrebujejo 50.000 vatov energije. Razlika v učinkovitosti je ogromna.

Skupina znanstvenikov s Stanforda pa je ustvarila integrirano vezje, ki mejo med možgani in računalnikom nekoliko zmanjša.
Na eno samo ploščo je vgradila 16 čipov Neurocore, ki simulirajo delovanje milijona nevronov in milijard sinaptičnih povezav med njimi. Neurogrid, novo vezje, je veliko kot običajna e-tablica, njegova moč pa se meri v teraflopih. Je 9.000-krat hitrejši od običajnega osebnega računalnika pri simuliranju delovanja možganov.

Osrednji cilj je bil digitalno vezje pripraviti do tega, da se obnaša kot analogno, je dejal bioinženir Kwabena Boahen. Drugi cilj je bil izdelati tako vezje, da vsak simulirani nevron za delovanje porabi toliko energije kot pravi. Vsak izmed 16 vgrajenih čipov simulira 65.536 nevronov. To jim sicer ni uspelo, so pa naredili velik korak naprej. Neurogrid je za 100.000-krat energetsko učinkovitejši od običajnega osebnega računalnika, poroča LiveScience.

"Človeški možgani imajo 80.000-krat več nevronov kot Neurogrid, porabijo pa le trikrat več energije," je bolj plastično ponazoril Boahen.

Težava: programska oprema
Znanstvena ekipa je že napovedala naslednje korake. Prvi je ustvariti dovolj enostavno programsko opremo, da bodo tudi tisti ljudje, ki podrobno ne poznajo delovanja možganov, vezje sami uporabljali za širok spekter nalog. Denimo za nadzor nad humanoidnim robotom.

Odzivnejše proteze
Drugi način uporabe je precej hitreje izvedljiv: človeška protetika. Boahen v vzporedni raziskavi na obstoječem čipu Neurocore razvija proteze, ki bi se odzivale neposredno na signale iz možganov in jih prevajale v gibe brez pregrevanja organa. Velika prepreka je cena. Eno samo vezje stane 40.000 dolarjev.

Stanfordova raziskava poteka v okviru projekta US BRAIN. Njegov namen je ustvariti orodja, ki bi lahko natančno brala dejavnost na tisočih ali milijonih nevronov, pa tudi nanje zapisovala svoje vzorce.

Projekt človeških možganov, ki ga sofinancira Evropska unija, pa poskuša delovanje človeških možganov v celoti simulirati na enem superračunalniku.

Zasebno pobudo predstavlja IBM s projektom SYNAPSE, ki poskuša poustvariti zmožnost možganskih celic, da izjemno hitro ustvarjajo nove medsebojne sinaptične povezave. To nam omogoča sprotno reševanje problemov. IBM-ove številke pa so manj impresivne. Čip z imenom Golden Gate vsebuje le 256 digitalnih nevronov s 1.024 sinaptičnimi krogi.

Človeški možgani imajo 80.000-krat več nevronov kot Neurogrid, potrošijo pa le trikrat več energije.

Kwabena Boahen, bioinženir