Pandora, Gabriella
-1 °C
4 °C

Szilíciumagyat építenek a Stanfordon

2007.02.24. 10:22
Nagyszabású projektbe fogtak a Stanford Egyetemen. Az alkalmasint új neurális beültetésekhez vezető, szilíciumból felépítendő agyi kortex segítségével a tudósok könnyebben tudnák tanulmányozni a nyelvmegértést, az arcfelismerést vagy éppen napi terveink kidolgozását.

Az agy nem számítógép

A számítógép és az emberi agy között ugyan számos párhuzamot vonnak, de a különbségek – és a szaktudományok jelenlegi állása – változatlanul lehetetlenné teszik a korai mesterségesintelligencia-kutatás nagy álmát, a Homo sapienshez fogható szellemi kapacitással rendelkező masinák fejlesztését. A gépek gyorsaságban régóta ránk vernek, ezzel szemben agyunk játszi könnyedséggel old meg még a legmodernebb digitális computerek számára is kivitelezhetetlen feladatokat. Vajon miért van így?


A választ valószínűleg az agyhoz hasonló hardver kidolgozásával kapjuk meg – véli Rodney Douglas, a zürichi Neuroinformatika Intézet tanára. Legalábbis ez tűnik az egyik legígéretesebb kutatási iránynak.

Neuromorphing

Az idegsejtek elektromos impulzusok sorozata által kommunikálnak, miközben a kémiai jelzések átmenetileg módosítják az adott sejt elektromos jellemzőit. A módosulás hasonló jellegű változásokat indít el az áramkör legközelebbi sejtjében.

Carver Mead, a Kaliforniai Technológiai Intézet mikroelektronika-úttörője már a nyolcvanas években rájött arra, hogy a számítógépes chipekhez használt tranzisztorokkal az idegsejtek elektromos tulajdonságait lemásoló áramkörök hozhatók létre. Az egyre bonyolultabb, például a retinát, a hallórendszer bizonyos részeit vagy a hippocampust modellező idegi áramkörökhöz változatlanul a Mead által kidolgozott tranzisztoralapú neuronok jelentik a kiindulási pontot. Magára a folyamatra a neuromorphing szakkifejezést használják.

Agyépítés


Kwabena Boahen

A Stanfordon dolgozó Kwabena Boahen a kortex szilícium-modelljén munkálkodik.

Új módszert alkalmaz: szoftveres szimuláció helyett az ionok és az elektronok áramlásának közvetlen emulálását tűzte ki célul. Nem többezer szoftverutasítás fut a tranzisztorokon keresztül, hanem – mint a valódi idegsejteknél – áram.

Az első tervben tizenhat chipes áramköri lap szerepel, mindegyik chipen 256x256 neuronnal. A kortex különböző típusú idegsejtjeit utánzó neuroncsoportok eltérő elektromos tulajdonságokkal rendelkeznek. Mindezek mellett – a kortex más-más részeinek architektúráját modellezendő – a sejtek között speciális kapcsolódások is programozhatók.

Hogyan tovább?

„Különböző elképzeléseket, kapcsolódási mintákat és műveleteket akarunk feltérképezni, de mindez ma még kivitelezhetetlen” – jelentette ki Boahen. Az agyépítő egyébként olyan chipek létrehozását is tervezi, melyeket más kutatók megvásárolhatnak, és a kortex működésére vonatkozó elméleteiket tesztelhetik velük. Az így szerzett új ismereteket a következő chipgeneráció fejlesztésekor hasznosítanák. Ráadásul előbb-utóbb nagymennyiségű chip munkáját kell összehangolniuk.

Boahen projektje jobb minőségű neurális beültetéseket, vagy elvesztett motorikus és szenzorikus funkciók pótlását és – a technológia valósidejű jellege miatt – a szilícium és az emberi agyi kortex közötti interfészt is eredményezhet.

A neuromorphing jelenét Douglas a számítógépes chiptervezés kezdeti éveihez hasonlítja.