Mikro czip 9000 razy szybszy niż PC

Mimo postępu w informatyce, dzisiejsze komputery nie mogą równać się z ludzkim mózgiem, nawet gdyby była to zawartość czaszki głąba z oślej ławki. Nowy mikro czip wzorowany na ludzkim mózgu jest o wiele szybszy i bardziej wydajny niż typowy komputer.

Mikroprocesor – zwany „Neurogrid” – może otworzyć „okienka” (windows)  w sposób zrozumiały dla ludzkiego mózgu i utworzyć nowe skomputeryzowane formy wzorując się na obwodach jakie wytwarza ludzki  mózg. Obecnie naukowcy prowadzą badania w jaki sposób te układy mogłyby być zastosowane do kontrolowania protez ludzkich kończyn.

„Z punktu widzenia czystej energii, trudno jest porównywać się z mózgiem ,”  mówi Kwabena Boahen, bioinżynier ze Stanford University w Kalifornii, który prowadzi prace nad rozwojem czipa. Komputery osobiste są nie tylko wolniejsze ale też zużywają 40.000 razy więcej energii niż mózg, powiedział Boahen.

Neurogrid składa się z 16 specjalnie zaprojektowanych żetonów Neurocore. Umieszczone są one  w urządzeniu wielkości iPada. Neurogrid może symulować 1 mln neuronów i synaps, miliardy połączeń lub mózgu. To zdecydowanie więcej w porównaniu z poprzednimi symulatorami  mózgu, ale stanowi tylko ułamek z około 80 miliardów neuronów znajdujacych się w ludzkim mózgu, powiedzieli naukowcy.

Neurogrid zużywa około 9000 razy mniej energii niż typowy komputer PC, wykorzystując obwody elektryczne tak jak synapsy, a tyle samo energii co tablety.

Oprócz odtwarzania modelu ludzkiego mózgu, Boahen pracuje wraz z innymi badaczami Stanford nad  dostosowaniem Neurogridu do kontrolowania protez dla sparaliżowanych osób. Czip przekłada sygnały mózgu na ruchy kończyn, bez przeciążania mózgu. Inne możliwe wykorzystanie aplikacji to wykorzystanie Neurogridu do kontrolowania humanoidalnych robotów. Na obecnym etapie  programowanie czipa wymaga zrozumienia jak działa ludzki mózg. Ale Boahen chce stworzyć „neurocompiler”, który pozwoli inżynierom i informatykom zaprogramować Neurogrid bez wiedzy neurologicznej.

Zespół w Stanford jest tylko jednym z wielu ośrodków pracujących przy użyciu komputerów  nad modelem ludzkiego mózgu. W Unii Europejskiej realizowany jest projekt „Human Brain” mający   na celu symulację ludzkiego mózgu przy użyciu superkomputera. W USA realizowana jest  BRAIN Initiative (skrót od: Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies) pracując nad  bardziej ogólnym podejściem do problemu oraz  rozwojem nowych narzędzi do pomiaru  neuronów i obwodów w mózgu.

Inny projekt IBM o nazwie „SyNAPSE” (skrót od: Systems of Neuromorphic  Adaptive Plastic Scalable Electronics)  ma na celu zaprojektowanie czipów, zwanych Golden Gate, wzorowanych na  ogromnej liczbie połączeń między neuronami w mózgu, które mogą efektywnie rozwiązać obecne problemy. Każdy układ Golden Gate składa się z 256 neuronów cyfrowych oraz  1024 synaps cyfrowych każdy. Spółka planuje te liczby zwiększyć.

 Uniwerystet Heidelberg w Niemczech ma swój projekt – BrainScales, który ma na celu stworzenie czipów analogowych naśladujących neurony i synapsy, które mogą modelować interakcje w szybszym tempie niż obecnie możliwe. Naukowcy opracowali czip HICANN (skrót od: High Input Count Analog Neural Network), który może symulować 512 neuronów z 224 synapsami każdy.

Te liczne dokonania prezentują różne możliwości i maja różną wydajność, ale Neurogrid jest  najbardziej opłacalnym prototypem, mówi Boahen. Neurogrid kosztuje około 40000 dolarów, ale naukowcy, poprzez zastosowanie nowoczesnych technik produkcyjnych, mają nadzieję na zmniejszenie tych kosztów 100-krotnie.

Głównym wyzwaniem w modelowaniu ludzkiego mózgu pozostaje efektywność energetyczna na dziś nie porównywalna z ludzkim mózgiem.

PS. Żaden z naukowców nawet nie sugeruje że tak doskonałe urządzenie jak ludzki mózg powstało ( jak twierdzą ewolucjoniści) w wyniku dowolnego „trykania się” cząstek białka. Raczej udowadniają, że „laboratorium Pana Boga” o lata świetlne wyprzedza nieudolne próby kopiowania dzieła Stwórcy. A mózg to przecież tylko fragment człowieka. No i co z resztą Świata?