Künstliche Gehirn-Architektur: IBM kann "TrueNorth"-Chips vorführen

Künstliche Intelligenz, Ki, Gehirn, Denken, Kopf Bildquelle: Saad Faruque (CC BY-SA 2.0)
Seit Jahren hat man beim Technologiekonzern IBM an einem neuen Chip geforscht, der sich in seinen Grundfunktionen an der Arbeitsweise von Gehirnen orientiert. Und während dies bisher hinter verschlossenen Türen ablief, wurde nun erstmals der Öffentlichkeit ein Blick auf die Ergebnisse der Tätigkeit gewährt.
"TrueNorth" hat man die ersten Chips genannt, die von den Wissenschaftlern in den IBM Labs entwickelt wurden. Unterstützt wurde das Projekt vom "Systems of Neuromorphic Adaptive Plastic Scalable Electronics" (SyNAPSE)-Programm der DARPA - jener Agentur des US-Militärs, das in potenziell bedeutsame Grundlagenforschungen Gelder investiert. Und das hat sich offenbar im Falle IBMs gelohnt, denn heraus kam nun ein Prozessor, der nicht nur auf Basis einer völlig neuen Architektur arbeitet, sondern nach den bisherigen Erkenntnissen auch äußerst effizient, skalierbar und flexibel ist.

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5,4 Milliarden Transistoren finden sich derzeit auf einem TrueNorth-Chip. Diese sind zu 4.096 so genannten neurosynaptischen Kernen zusammengeschlossen. Verbunden werden diese Cores durch Millionen künstlicher Synapsen, die sich im Wesentlichen frei programmieren lassen. In Silizium gebrannt wurde die seltsame Architektur mit Hilfe von Samsungs 28-Nanometer-Prozesslinien.

Vergleiche hinsichtlich der Leistungsfähigkeit sind relativ schwierig zu ziehen, da sich die gesamte Funktionsweise deutlich von herkömmlichen Chips unterscheidet. Denn eine Taktung gibt es beispielsweise nicht. Und auch die Art von Anwendungen, in denen der Prozessor seine Stärken voll ausspielen kann, unterscheidet sich klar. Denn die liegen ausgerechnet in Bereichen, in denen sich klassische Prozessoren eher schwer tun.

Dies betrifft beispielsweise die Mustererkennung, mit der Objekte in Bildern identifiziert und eingeordnet werden sollen. Bekanntlich ist dies auch eine der großen Stärken des menschlichen Gehirns und es fällt bisher schwer, auch nur annähernd ähnliche Leistungen auch von einem Computer erbringen zu lassen.

Durchaus beachtlich ist aber die Sparsamkeit, mit der die TrueNorth-Chips vor sich hinarbeiten. Um die Menge der künstlichen Nervenzellen auf den vorhandenen Prototypen, die ungefähr dem Umfang eines Mäusegehirns entsprechen, zu betreiben, werden gerade einmal 70 Milliwatt benötigt. Entsprechend träumen die Forscher bereits davon, mit ihren Chips eines Tages äußerst leistungsfähige mobile Geräte antreiben zu können. Künstliche Intelligenz, Ki, Gehirn, Denken, Kopf Künstliche Intelligenz, Ki, Gehirn, Denken, Kopf Saad Faruque (CC BY-SA 2.0)
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