Noua generaţie de calculatoare va încerca să imite modul în care neuronii comunică între ei în creierul uman.
Calculatoarele care vor avea la bază o reţea de componente construită după modelul neuronal vor avea performanţe mai bune în procesarea audio şi video. Dar specialiştii din domeniu nu vor doar să inventeze computere mai performante, ci şi să ajute la cercetările privind modul de funcţionare a neuronilor, potrivit www.bbc.co.uk.
Model pentru capacitatea de a lua decizii
Reţelele neuronale artificiale există de aproape 50 de ani, dar ele nu imită întocmai neuronii reali. În schimb, proiectul coordonat de Thomas Wennekers, specialist în calculatoare la Universitatea din Plymouth, doreşte să copieze fidel toate caracteristicile fiziologice specifice modului în care neuronii comunică.
„Vrem să învăţăm de la biologie cum să construim calculatoarele viitorului. Creierul uman este mult mai complex decât reţelele neuronale care au fost puse în aplicare până în prezent”, a spus Wennekers. În prima etapă a proiectului, cercetătorii au cules cât mai multe date despre neuroni şi despre modul în care aceştia sunt conectaţi într-o anumită parte a creierului. Ei s-au concentrat pe microcircuitul laminar din neocortex, care este implicat în funcţiile superioare ale creierului, cum ar fi văzul şi auzul.
„Am reuşit să construim modele destul de detaliate ale cortexului vizual pentru a studia proprietăţile specifice ale microcircuitelor. Încercăm să ne dăm seama care sunt aspectele cruciale pentru anumite proprietăţi funcţionale, precum recunoaşterea obiectelor sau cuvintelor”, spune Wennekers. Cercetătorii nu şi-au propus doar îmbunătăţirea reţelelor senzoriale, ci şi construirea unor componente inteligente pentru calculatoare. „Sperăm să construim modele ale componentelor cognitive din creierul uman, precum memoria şi capacitatea de luare a deciziilor, pe care să le introducem în calculatoare”, spune Wennekers.
Un creier electronic cu un miliard de neuroni
În timp ce Wennekers şi echipa sa testează noi software-uri, profesorul Steve Furber din Manchester se inspiră din modul în care neuronii comunică pentru a produce hardware-uri noi. Proiectul lui Furber, intitulat Spinnaker, încearcă să creeze un calculator special optimizat pentru a funcţiona precum un creier biologic. „Am creat modele de neuroni îmbogăţite biologic. Impulsurile prin care neuronii comunică activează un pachet într-o mică reţea de calculatoare”, spune Furber.
Bazat pe arhitectura ARM, sistemul Spinnaker simulează în hardware acţiunea unui număr mare de neuroni. Actualul sistem foloseşte un sistem cu opt procesoare ARM, iar fiecare procesor rulează aproximativ 1.000 de modele de neuroni. Scopul final al cercetătorilor este realizarea unui sistem care va controla un miliard de neuroni pe un milion de procesoare ARM. Pentru a reuşi acest lucru, cercetătorii studiază în primul rând biologia şi încearcă să înţeleagă procesul de prelucrare a informaţiilor în creier. Ei speră că simularea va conduce la sisteme electronice inovatoare de prelucrare a datelor şi la noi detalii despre modul în care elementele de calcul pot fi cuplate.
Până în prezent, marea problemă a fost crearea unui sistem care să nu fie depăşit de coordonarea procesoarelor. Calculatorul Spinnaker va fi compus din elemente individuale mult mai mici decât procesoarele monolitice care se folosesc în prezent şi va avea capacitatea de a se auto-organiza. Un alt avantaj al acestui calculator va fi consumul redus de energie.
