IBM: Prozessor ähnlich dem menschlichen Gehirn


IBM

Aufbauend auf der Arbeit die von der US Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA; Behörde des Verteidigungsministeriums der Vereinigten Staaten; DoD) in Auftrag gegeben wurde, hat IBM Research bekanntgegeben, man könne mit dem Projekt für "Cognitive Computing" einen Durchbruch bei Prozessoren erzielen. Der Chip soll ein kompaktes Volumen haben und wurde, was auch seine Leistungsfähigkeit und Funktionen mit einbezieht, vom "menschlichen Gehirn" inspiriert worden sein, heißt es laut International Joint Conference on Neural Networks. "Unser Endziel ist es, ein Gehirn in einer Box zu erschaffen", gab IBM Research Senior Manager Dharmendra Modha zu verstehen.

Es handele sich um einen Bruch sequenzieller Operationen und der sog. Von-Neumann-Architektur (VNA). Es sei damit eine Trennung von CPU (Prozessor) und Speicher vorgesehen. Die Von-Neumann-Architektur bezeichnet ein Referenzmodell für Computer, wonach ein gemeinsamer Speicher sowohl Computerprogrammbefehle als auch Daten hält. Mit dem Projekt / auf dem System für Cognitive Computing würde weder traditionelle Software laufen, noch könne man heute verbreitete Programmiersprachen wie Java (objektorientierte Programmiersprache) oder C++ (Systemprogrammierung bzw. Anwendungsprogrammierung) nutzen.

Der neue Prozessor von IBM würde vielmehr auf neuartige Cognitive-Computing-Architekturen ausgerichtet sein. Zu den Merkmalen dieser Architekturen zählen etwa auch umfassende verteilte Ressourcen, reichlich Querverbindungen als auch asynchrone (wie zeitlicher Versetzung) oder parallele Verarbeitung. Langfristig wolle man eine neuartige Chipplattform entwickeln, welche mindestens zehn Milliarden Neuronen und 100 Billionen Synapsen (neuronale Verknüpfungen) hat.

Jene angestrebte Chipplattform soll dabei mit einem Kilowatt (1.000 W) Leistung auskommen. Ebenfalls soll sie nicht mehr als zwei Liter an Volumen ausfüllen. Die Plattform soll in Bereichen genutzt werden, wo etwa auch ähnliche Muster oder Techniken genutzt werden, wie Wahrnehmung, Handlungen und Denkvorgänge bei Menschen. Ebenfalls würde der Einsatz bei Auswertungs- und/oder Analyseverfahren von Big Data (besonders große Datensammlungen, welche mit herkömmlichen Standard-Datenbanken und Datenmanagement-Tools nicht oder nur unzureichend verarbeitet werden können) denkbar sein.

Seitens IBM führte man als Beispiel auch das menschliche Auge an. Dieses würde durchschnittlich über den Tag umgerechnet mehr als ein Terabyte (1.000.000.000.000 Byte) an Daten aufnehmen. In Verbindung mit dem menschlichen Hirn würden jene "Daten" gesichtet werden. Mit entsprechenden Entwicklungen könne man das Sehzentrum des Menschen nachbauen, heißt es. Zudem sei später auch in "zahlreichen anderen" Bereichen der Einsatz denkbar, wie etwa in technischen Geräten, angefangen von Autos bis Smartphones. So könne man "verfügbare Informationen in Echtzeit sammeln", beurteilen/auswerten und weiterverarbeiten.

Schon im Herbst 2011 hatte IBM erstmals einen lernfähigen Computerchip entwickelt, hieß es damaligen Medienberichten zufolge. Dieser würde sich "an der Funktionsweise des menschlichen Gehirns" orientieren. Auch könne er aus seinen "Erfahrungen lernen". Ebenfalls wäre dieser, bereits damaligen Angaben zufolge, in der Lage, selbst Hypothesen zu entwickeln und eigene Schlüsse zu ziehen. Ein künftiger sogenannter "kognitiver Computer" würde laut IBM nicht auf die gleiche Art programmiert werden wie heute herkömmliche Rechner, sondern könnte sich auch selbst weiterentwickeln. Damals hatte man zwei Prototypen getestet, mit je 256 "Neuronen". Schon in 2011 führte man aus, dass das langfristige Ziel sei, einen Komplex von 10 Milliarden "Neuronen" zu schaffen. Jener sollte diesen Vorstellungen zufolge mit 100 Billionen Synapsen in einem Raum von weniger als zwei Litern passen. Der angestrebte Verbrauch wurde hier ebenfalls mit oder idealerweise weniger als einem Kilowatt (1.000 W) Strom angegeben.

In anderen Belangen hieß es etwa im Dezember 2011 laut IBM, dass man Maschinen zum Gedankenlesen bis spätestens 2017 entwickelt haben will. Zu einem technologischen Fünf-Jahres-Plan führte man einleitend an, dass die klassische Wunschvorstellung von Science-Fiction-Liebhabern, Gedanken zu entziffern, schon bald Realität sein wird. Damaligen Angaben zufolge würden sich Wissenschaftler von IBM "detailliert" mit Verbindungen zwischen dem menschlichen Gehirn und elektronischen Geräten beschäftigen. Als Beispiel für mögliche Einsätze führte man an, dass durch die Kontrolle über das Gehirn etwa Personen bei einem Telefon automatisch die passende Nummer wählen könnten. Ebenfalls wolle man Passwörter überflüssig machen. Diese solle weichen und stattdessen biometrische Erkennungsmerkmale wie die Stimme oder der menschliche Blick an deren Stelle treten. Auch Geldgeschäfte würden in Zukunft durch die Kunden "einfacher machbar" sein. Dazu führte man an, dass jene Personen "nur noch" ihren Namen sagen und/oder in einen winzigen Sensor schauen müssten, der die Netzhaut identifiziert.

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