Een chip zoals het menselijk brein

Kunnen computers binnenkort ook hoofdpijn krijgen? IBM heeft een werkende chip gepresenteerd die ‘denkt’ als het menselijk brein. De chip, ter grootte van een postzegel, vergt veel minder stroom dan de conventionele processor in een pc, is veel sneller en kan complexe vraagstukken oplossen zonder dat hij een draaiboek afloopt met denkbare scenario’s, zoals de gewone chip nodig heeft.

Een conventionele chip voert zijn berekeningen stap voor stap uit, volgens een principe dat werd bedacht door de Hongaars-Amerikaanse wiskundige John Von Neumann. De nieuwe chip van IBM werkt meer als het menselijke brein: het heeft verschillende kernen die allemaal hun eigen processor, geheugen en communicatie-eenheden hebben die tegelijktijdig werken en kunnen communiceren met elkaar. IBM’s TrueNorth-processor herkent patronen in data dankzij een netwerk van transistoren die zijn georganiseerd als de neurale netwerken in het brein.

Menselijk brein vervangen

Het menselijk brein vervangen kan TrueNorth nog niet; onze grijze massa telt honderd miljard neuronen. Met een miljoen neuronen heeft de IBM-chip zo’n beetje de denkkracht van een bij. Het zal ook nog wel even duren voor de processor in een gewone pc is te vinden, stellen de onderzoekers in het wetenschappelijke tijdschrift Science. Al was het maar omdat software volledig moet worden herschreven.

ibm-neurosynaptic-chip-truenorth-diagramTrueNorth presteert ook niet beter in bijvoorbeeld een boekhoudprogramma, stelt onderzoeksleider Dharmendra Modha. Maar wel in situaties waar een computer wijs moet worden uit meer rommelige omstandigheden – zoals het menselijk brein in de oertijd leerde gevaren te herkennen in de savanne zonder dat hem was verteld dat leeuwen mensen eten. In een video laten de onderzoekers zien hoe een enkele TrueNorth-chip uit de videobeelden geschoten vanuit een toren voetgangers, fietsers, auto’s en bussen herkent.

 

Energiezuinig

De chip is bovendien heel erg energiezuindig: het verbruikt minder energie dan een gehoorapparaat.  Wanneer de chip op de markt verschijnt, zal het volgens IBM werken als het ‘siliconen brein van de ‘Internet of Things’ en de mobiele technologie-industrie zoals we het nu kennen veranderen, aldus Computerworld.
Het huidige prototype van de processor heeft 5,4 miljoen transistors in een netwerk van 4096 ‘neurosnaptische kernen’ en kan 4096 miljoen ‘synapsen’ (verbindingen) produceren. Een eerder prototype uit 2011 had nog 260.000 synapsen. IBM heeft inmiddels ook zestien van dit soort processoren naast elkaar aan elkaar gekoppeld om te demonstreren dat de processoren ook kunnen samenwerken.

Programmeertaal

De architectuur van de ‘TrueNorth’ processor werd al eind 2012 gesimuleerd in het kader van het ‘Compass’ project, op de IBM Blue/Q supercomputer in het Livermore Lawrence onderzoekslab. Vorig jaar onthulde IBM de nieuwe computertaal voor het TrueNorth-ecosysteem, omdat de nieuwe manier van gegevens verwerken ook een nieuwe manier van programmeren nodig is.

Het is overigens interessant dat recentelijk al vaker nieuwe ‘niet-von Neumann’ architecturen worden voorgesteld, zoals eerder dit jaar nog HP’s ‘The Machine’ .

Reageer hier op dit artikel!

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.