IBM tog ett steg närmare artificiell hjärna

Det är inom ramen för den amerikanska försvarsforskningsmyndigheten Darpas projekt Synapse som IBM genomfört simuleringen tillsammans med det statliga forskningsinstitutet LBNL.

Simuleringen omfattade ett så kallat neuralt nätverk med motsvarande 530 miljarder hjärnceller och 137 biljoner synapser som enligt IBM arbetade 1542 gånger långsammare än verklig hastighet.

Som jämförelse anses den mänskliga hjärnan innehålla omkring 100 miljarder hjärnceller (10 ^11) och upp emot en biljard synapser (10^15).

Simuleringen gjordes på superdatorn Sequoia med 1 572 864 processorkärnor 1,5 petabyte minne.

Det IBM dock arbetar med parallellt är en hårdvara som i betydligt större utsträckning efterliknar den biologiska hjärnan.

Vanliga datorer är uppbyggda med processor, minne och kommunikation i skilda enheter, så kallad von Neumann-arkitekur. I hjärnan är funktionerna i stället utspridda överallt – processorkraften finns i nervcellerna medan minne och programmering motsvaras av synapserna. Kommunikationen är också utspridd i hela nätverket via nervcellernas utskott axoner och dendriter.

Därför har IBM utvecklat en "neurosynaptisk kärna" – ett chip på 4,2 kvadratmillimeter innehållande motsvarande 256 hjärnceller, 1024 axoner och 1024x256 synapser. Superdatorsimuleringen motsvarade 2084 miljarder sådana kärnor.

Chipet är extremt strömsnålt och meningen förutom att efterlikna hjärnans arkitektur är att närma sig dess låga effektförbrukning vilken är omkring 20 watt, medan en superdator förbrukar hundratusentals watt.

Dharmendra S Modha som deltar i projektet från IBM:s sida påpekar att det inte rör sig om en simulering av den mänskliga hjärnan utan av en skalbar arkitektur som inte är av von Neumann-typ, med en kapacitet som är i samma storleksordning som hjärnans.

Målet på sikt är dock att bygga ett slags medvetet system som inte programmeras som en vanlig dator utan i stället lär sig, i linje med ett mänskligt medvetande. – en så kallad kognitiv arkitektur.

Arbetet ligger därmed i närheten av det som bedrivs inom det europeiska projektet Blue Brain Project.

Här är en video där Dharmendra S Modha berättar om IBM:s arbete: