Menyhért, Mirjam
17 °C
28 °C
Index - In English In English Eng

Szuperszámítógép macskaaggyal

2010.04.19. 15:56
Az olyan elektronikus eszközök, amelyek agysejtek működését utánozzák, lehetővé tehetik a számítógépeknek, hogy egy nap olyan tanulási és helyzetfelismerő képességekkel rendelkezzenek, akár az emlősök. Az ilyen eszközök bonyolultabb döntéseket hozhatnak és több olyan feladatot is elvégezhetnek egyszerre, amire a hagyományos számítógépek nem lennének képesek.

"Úgy tervezünk számítógépet, ahogyan a természet megtervezte az agyat" – mondta el Wei Lu számítástechnikai mérnök, a Michigani Egyetem munkatársa. A tranzisztorok helyett, amelyeken a mikrocsipek technológiája alapul, a tudósok úgynevezett memrisztorokat akarnak felhasználni az elektronikus agy létrehozásánál. Ezek annyiban különböznek a hagyományos áramköröktől, hogy emlékeznek saját múltjukra - ha az ember lekapcsolja az áramellátást az eszközben, a memrisztorok ezután is emékeznek arra, milyen hosszan mennyi feszültség áramlott keresztül rajtuk – írja a LiveScience.

A memrisztorok, különleges tulajdonságuknak köszönhetően gyakorlatilag úgy működnek, ahogyan a szinapszisok az agyban, amelyek az agysejteket és a neuronokat kapcsolják össze. A szinapszisok egyedi kötéseket hoznak létre, és ugyanúgy, ahogyan a memrisztorok, emlékeznek az elektromos töltések erősségére és időtartamára. A világ egyik legkifinomultabb szuperszámítógépe, a Lawrence Livermore Nemzeti Könyvtárban működő Dawn egymilliárd neuront és tízbillió szinapszist képes egy időben szimulálni, ami meghaladja egy macska agyának kapacitását. A gép 140000 központi feldolgozó egységből áll össze, a működéséhez több, mint egymillió watt energia szükséges, és még így is akár ezerszer lassabb egy macska agyánál.

Messsze még az igazi MI

A hagyományos számítógépekben külön vannak választva a logikai folymaatokért és a memóriáért felelős egységek, így a legjobban az egyszerű, limitált mennyiségű változóval rendelkező feladatok lineáris megoldásában jók. Az agy ezzel szemben több feladatot is képes egyszerre elvégezni, akár párhuzamosan is. Ez teszi lehetővé például azt, hogy azonnal felismerjünk egy arcot, amihez még egy szuperszámítógépnek is nagyobb mennyiségű energiára és időre lenne szüksége. Lu csapata kísérleti jelleggel memrisztorokat használt arra, hogy a hagyományos áramköröket összekapcsolja, és így az agyhoz hasonlatossá tegye a működési folyamatot. A rendszer amelyet megálmodtak, az emlősök agyához hasonlóan képes a tanulásra annak köszöhetően, hogy az áramkörök közötti kapcsolódási pontokat erősebbé teszi a használatnak megfelelően.

A kutatók célja az, hogy létrehozzanak egy olyan elektronikus agyat, amely egy macska intelligenciájával rendelkezik, tehát képes megoldani olyan feladatokat, mint például a legrövidebb útvonal megkeresése a bejárati ajtótól a díványig egy bútorokkal teli lakásban, később pedig nehézség nélkül úgy is képes legyen erre, hogy a bútorok helyzetét megváltoztatják.

"Szerintem a Védelmi Minisztériumot nagyon érdekelné egy ilyen technológia, amelyet beépíthetnek a fegyverekbe és a roboteszközökbe, és amelyek így maguktól, emberi beavatkozás nélkül lehetnek képesek döntéseket hozni" – mondta el Lu. A következő lépés az, hogy a tudósok egy nagyobb, több száz mesterséges neuront és memrisztort magába foglaló rendszert építenek - a végső cél az, hogy létrehozzanak egy olyan, a szuperszámítógépekhez hasonlóan kifinomult rendszert, amely mindössze akkora, mint egy kétliteres üdítős flakon.

A memrisztorok felhasználása abban is segíthet, hogy a hagyományos számítógépek képesek legyenek tartani az iramot Moore törvényével, amely szerint a feldolgozási kapacitásnak átlagosan minden második évben meg kell duplázódnia. A memrisztorok hasznosságát egy április 8-án a Nature magazinban megjelent tanulmányban a Hewlett-Packard laboratóriumának kutatói is megerősítették, hasonló elvek alapján, mint Lu csapata.

A michigani kutatók a Nano Letters tudományos folyóirat áprilisi számában teszik majd közzé kísérletük eredményeit.