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IBM: Katzensprung in Richtung Gehirn-Computer

18.11.2009
Kortikale Simulation mit zehn Bio. einzelnen Synapsen gelungen

IBM Research hat heute, Mittwoch, einen Schritt in Richtung Computersysteme gemeldet, welche die Fähigkeiten des Gehirns simulieren und emulieren können. Wissenschaftlern des IBM-Forschungszentrums Almaden ist erstmals eine Simulation annähernd in Echtzeit gelungen, die einen Kortex mit einer Mrd. Neuronen und zehn Bio. Synapsen umfasst - mehr als beim Gehirn einer Katze.

Für die Katzenhirn-Simulation, die im Rahmen der Supercomputer-Konferenz SC09 vorgestellt wurde, kam der Superrechner "Dawn" am Lawrence Livermore National Laboratory zum Einsatz. Dieses Blue Gene/P-System belegt mit seiner Rechenleistung im 34. Superrechner-Top-500-Ranking, das zur SC09 erschienen ist, Platz elf. Dementsprechend dürfte der Weg bis zu Computern, die wirklich wie ein menschliches Gehirn arbeiten, noch relativ weit sein.

Gehirnverständnis für Chip-Nachahmung

Die kortikale Simulation ist ein Werkzeug, um die Arbeitsweise des Gehirns besser zu verstehen, um eine technische Nachbildung zu ermöglichen. "Vom Gehirn zu lernen ist eine attraktiv Möglichkeit, Energieversorgungs- und Dichteherausforderungen zu bewältigen, mit denen das Computing heute konfrontiert ist", sagt Josephine Cheng, Vice President bei IBM Research - Almaden. Ein "synaptischer" Chip könnte nanotechnologisch unter Ausnutzung von Fortschritten bei Phasenwechsel-Speichermaterialien und magnetischen Tunnelkontakten realisiert werden.

Ergänzt wird die Simulation dabei durch einen zweiten Forschungs-Meilenstein. Ein in Zusammenarbeit mit der Universität Stanford entwickelter Algorithmus verspricht die Möglichkeit, die vielen neuralen Verbindungen im menschlichen Gehirn mithilfe von diffusionsgewichteter Magnetresonanztomografie nicht-invasiv zu vermessen. Solche Daten können die Grundlage für Theorien zur Gehirnfunktion bilden, die dann mit dem Simulator getestet werden können.

Vergleichsweise trivial

"Das IBM-Modell ist völlig anders als das, was wir machen", meint Henry Markram, Leiter des Blue Brain Projekts an der École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) http://bluebrain.epfl.ch , auf Nachfrage von pressetext. Das Schweizer Projekt simuliert zwar ebenfalls das Gehirn und nutzt bislang ebenso einen IBM-Superrechner, eine Verbindung zwischen den beiden Forschungsprojekten besteht jedoch nicht.

Das mag mit unterschiedlichen Zielsetzungen zusammenhängen. Während IBM eher die Chipentwicklung in den Vordergrund stellt, will Blue Brain auch helfen, neurologische Störungen zu verstehen. "Was IBM da macht ist trivial und hat wenig mit dem Gehirn zu tun", meint Markram gar. Dem gebürtigen Südafrikaner zufolge könnte ein künstliches menschliches Gehirn in zehn Jahren Realität sein (pressetext berichtete: http://www.pressetext.com/news/090724003/) - was etwa hundert mal mehr Neuronen und Synapsen bedeutet als in IBMs Katzenkortex-Simulation.

Thomas Pichler | pressetext.schweiz
Weitere Informationen:
http://sc09.supercomputing.org

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