Neurocore: Hirn-Chip 9.000 mal fixer als PC-CPU

Chip, Gehirn, Neurogrid, Neurocore Bildquelle: Stanford University
Rund 9.000 Mal mehr Rechenleistung als ein normaler Prozessor und dies bei deutlich geringerem Energie-Einsatz. Das kommt heraus, wenn man einen Chip ähnlich konstruiert, wie die Schaltungen im Gehirn.
Geschafft haben dies Wissenschaftler von der Stanford University. Bei dem von ihnen entwickelten "Neurogrid" handelt es sich um ein System, in dem 16 Neurocore-Chips zusammengeschaltet wurden. Zusammengenommen können diese die Funktionsweise von rund einer Millionen Neuronen und Milliarden von Synapsen-Verbindungen, wie sie die Biologie aus der Hirnforschung kennt, nachbilden.


Um damit eine Rechenleistung zu erreichen, die jene von herkömmlichen Computern um einen Faktor von mehreren Tausend übertrifft, benötigen sie dabei auch nicht mehr Platz und Energie, wie der heutige Tablet-Nutzer tagtäglich in der Hand hält. Die Technologie soll in den kommenden Jahren nun verschiedene Anwendungsbereiche, in denen Kompaktheit und Sparsamkeit besonders wichtig sind, entscheidend voranbringen.

Arbeit geht nun erst richtig los

Bis das Neurogrid für den Praxiseinsatz fit ist, muss allerdings noch einiges an Arbeit in das Projekt investiert werden. Während die Grundlagen nun da sind, wird auf der einen Seite eine Prozesstechnologie benötigt, die entsprechende Chips zuverlässig in größeren Stückzahlen und zu vertretbaren Preisen produzieren kann. Der Prototyp kostet immerhin rund 40.000 Dollar. Weiterhin müssen Compiler entwickelt werden, um normalen Entwicklern die Programmierung der Neurocores zu ermöglichen - ohne, dass diese tiefer mit den Erkenntnissen der Neurowissenschaften vertraut sein müssen.

Die beteiligten Wissenschaftler bauten auf früheren Versuchen, die Funktionalität des Gehirns in Chips nachzubilden, auf und setzten auf eine bisher nicht da gewesene Menge an Verbindungen. Welche Leistung ein solches System zustandebringen kann - so es denn funktioniert - davon konnte man sich schon im Vorfeld ein Bild machen. Denn in Laborversuchen hatte sich gezeigt, dass das Nervensystem von Mäusen die Rechenkraft von PC-Chips vieltausendfach übertrifft. Eine normale CPU benötigt außerdem 40.000 Mal mehr Energie. "Schon allein aus der Perspektive des Energiebedarfs ist das Gehirn schwer zu schlagen", erklärte Kwabena Boahen, einer der leitenden Köpfe des Projektes.

Die neue Technologie soll vor allem in der Robotik für wichtige Impulse sorgen. So würde sie es beispielsweise ermöglichen, Prothesen zu entwickeln, die mit den gleichen Reaktionsgeschwindigkeiten aufwarten, wie es die natürlichen Gliedmaßen tun. Chip, Gehirn, Neurogrid, Neurocore Chip, Gehirn, Neurogrid, Neurocore Stanford University
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