Analog ist das neue Digital: Neurochip sei Dank.

Fabienne Baumgartner
2.2.2018
in
Trends

Werden Computer, Handys und Maschinen in Zukunft auch mal «die Nerven verlieren»? Der Gedanke liegt nahe, hört man zum ersten Mal von Chips, die wie Nervenzellen im Gehirn funktionieren: Neurochips.

Computerchips sind auch nicht mehr das, was sie einmal waren. Zumindest, wenn es nach Professor Karlheinz Meier und seinem Team der Universität Heidelberg  sowie weiteren Experten von mehr als 80 europäischen und internationalen Institutionen geht. Sie haben das «Human Brain Project» ins Leben gerufen und arbeiten an einer Plattform für neuromorphes Rechnen. Dabei geht es um Systeme, die auf elektronischen Modellen neuronaler Schaltkreise basieren. Ihr Aufbau orientiert sich an neurobiologischen Strukturen des Nervensystems, weshalb sie auch fundamental anders als numerische Simulationen auf konventionellen Hochleistungsrechnern funktionieren. Ziel ist es, dass neuromorphe Systeme wesentliche Eigenschaften unseres Gehirns aufweisen wie Fehlertoleranz, Lernfähigkeit und einen sehr geringen Energieverbrauch. Das wäre der Beginn einer völlig neuen Ära mit fantastischen Chancen und Möglichkeiten. Denn bereits heute verfügen erste neuromorphe Chips über 384 Neuronen sowie 100'000 Synapsen und arbeiten schon jetzt 100'000 Mal schneller als ihr biologisches Vorbild.

Ein Projekt über 10 Jahre für mehr Energieeffizienz und Lernfähigkeit von Computern.

Das im Jahr 2013 gestartete «Human Brain Project» soll mit Hilfe von sechs unterschiedlichen Projektplattformen nicht nur neue medizinische und neurowissenschaftliche Erkenntnisse zum menschlichen Gehirn und seinen Erkrankungen ermöglichen. Bis 2023 soll es auch zur Entwicklung vollständig neuer Computer- und Robotik-Technologien beitragen.

So baut Professor Karlheinz Meier das menschliche Gehirn mit elektronischen Bauteilen nach, um für die Zukunft die Energieeffizienz und die Lernfähigkeit von Computern auf ein noch nie dagewesenes Level zu steigern. Aber auch, um herauszufinden, wie man in Zukunft die Lernfähigkeit von Computern und Maschinen noch weiter vorantreiben und ausbauen kann. Wie er und sein Team dabei vorgehen, auf welche Herausforderungen sie treffen und welche Fortschritte sie dabei bisher gemacht haben, erläutert er im folgenden Video .

Analog statt digital und doch unglaublich leistungsfähiger.

Was neben den ganzen Punkten, die Professor Karlheinz Meier im Video aufgezählt hat, ebenfalls fantastisch klingt, ist die Geschwindigkeit, mit der Neurochips in der Lage sind zu arbeiten. Ein einzelner Neurochip ist viele Millionen mal schneller als heutige Supercomputer. Und das, obwohl er nicht mehr digital funktioniert, sondern analog wie Nervenzellen im Gehirn. Das heisst, dass Neurochips keine zentrale Steuerung mehr haben, die gewisse Taktraten für Rechnungsschritte vorgibt. Darüber hinaus fehlt die Trennung zwischen Prozessoren, die Berechnungen vornehmen, und den Speichern, in denen die Daten abgelegt werden. Und trotzdem verfügen sie über diese enormen Rechnungsleitungen. Oder gerade deswegen?

Die Zukunft gehört den Neurochips.

Ganz gleich, aus welchem Blickwinkel man es betrachtet, Neurochips werden die Welt, wie wir sie heute kennen, fundamental und nachhaltig verändern. Wenn die Supercomputer der Zukunft mit nur einem Bruchteil der Energie auskommen, die sie heute benötigen; wenn Roboter schneller und besser lernen als unsere Kinder; wenn die Rechenkapazität und -geschwindigkeit noch nie gekannte Ausmasse annimmt, dann sind wir auf dem besten Wege neue Welten und Galaxien zu erobern. Es sei denn, wir verlieren die Nerven.

Quelle:
Smarte Maschinen, Buch von Dr. Ulrich Eberl

Auch spannend:

Zurück zur übersicht