En grupp forskare på Stanford har tagit fram Neurogrid – en krets som med sexton specialdesignade processorer imiterar en mänsklig hjärna och är upp till 9 000 gånger snabbare än vanliga datorer i vissa uppgifter, till en bråkdel av strömförbrukningen.
Hjärnan har utvecklats successivt under hundratals miljoner år, medan vår moderna datorteknik har funnits i hundratalet år. Av den anledningen har en biologisk hjärna hunnit utveckla en hel del optimeringar, och medan moderna datorer är ofantligt kraftfulla maskiner så ligger de i många fall fortfarande milavägar bakom en hjärna.
Vi kan inte till fullo imitera en hjärna med kiselkretsar, då hjärnan inte bara arbetar med att skicka signaler utan även med att ständigt koppla om sina neuroner, men vi kan utröna hur vissa funktioner i hjärnan fungerar och sedan försöka efterlikna processerna med transistorer i kiselkretsar. Det är precis det som ett forskarlag på Standford har arbetat med när de tagit fram Neurogrid.
En miljon neuroner på ett kretskort
Neurogrid består av 16 specialdesignade kretsar, kallade Neurocores, som var och en sumulerar upp till 65 356 neuroner och vars arkitektur är byggd för att utföra beräkningar och skicka signaler på ett sätt som påminner om neuroner och synapser i den mänskliga hjärnan. Resultatet är någonting mellan en GPIC (General Purpose Integrated Circuit) och en ASIC (Application-Specific Integrated Circuit), som kan utföra mer än en uppgift men är extra snabb på ett fåtal specifika uppgifter. Mer precist, upp till 9 000 gånger snabbare än en modern dator, till en bråkdel av strömförbrukningen.
Det finns flera tänkbara användningsområden för Neurogrid, där ett av de mest lovande är tankestyrning av proteser. Tanken är att moderna varianter av Neurogrid ska kunna byggas in i exempelvis robotarmar eller ben, för att kunna kontrollera dessa både snabbare och med högre precision.
Nytt språk och tillverkningsteknik på horisonten
För att programmera till Neurogrid krävs dock algoritmer designade utifrån hur hjärnan fungerar, vilket innebär att det i nuläget i stort sett krävs examen i både datateknik och neurologi för att kunna dra faktisk nytta av kretsen. Forskarlaget arbetar dock på att ta fram en kompilator och ett språk så att Neurogrid kan programmeras mer snarlikt en vanlig dator.
”Right now, you have to know how the brain works to program one of these. We want to create a neurocompiler so that you would not need to know anything about synapses and neurons to able to use one of these.”
– Kwabena Boahen, Stanford University
En annan hake är att den nuvarande varianten av Neurogrid inte är kostnadseffektiv, med en prislapp på omkring 40 000 dollar per kretskort. Då är det dock värt att påpeka att nuvarande Neurogrid är en prototyp tillverkad med en 15 år gammal tillverkningsteknik. Om Neurogrid istället tillverkades med moderna medel skulle prislappen kunna falla ner till 400 dollar per kort.
För att det ska ske krävs dock ytterligare arbete på arkitekturen och ekosystemet kring tekniken, vilket fortfarande ligger en bit in i framtiden. Det är dock en intressant bild av vart den här typen av teknik är på väg, och vad vi kan tänkas använda den till i framtiden.
Källa: Stanford
Leave a Reply