Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Mikrochips imitieren menschliches Gehirn

23.07.2013
Forscher entwickeln erste Bauteile für künstliches neuronales Netzwerk

Forscher des Instituts für Neuroinformatik der Universität Zürich http://uzh.ch und der ETH Zürich haben demonstriert, wie kognitive Fähigkeiten in elektronische Systemen eingebaut werden können. Sie verwenden neuromorphe Mikrochips, die den Informationsverarbeitungsprozess des menschlichen Gehirns in Echtzeit imitieren.

Kognitive Fähigkeiten

Der gängige Ansatz zur Erforschung des menschlichen Gehirns in der Neuroinformatik ist die Simulation von neuronalen Netzwerken mit Hilfe von Computern. Die Schweizer Forscher gehen einen anderen Weg und entwickeln elektronische Schaltungen, die jenen eines echten Gehirns in Größe, Geschwindigkeit und Energieverbrauch gleichen.

"Die Mikrochips imitieren mittels Algorithmen das Verhalten von Neuronen und Synapsen bei der Informationsverarbeitung", erklärt Giacomo Indiveri vom gemeinsamen Institut für Neuroinformatik der Universität Zürich und der ETH Zürich gegenüber pressetext.

Die Schweizer Forscher haben diese sogenannten neuromorphen Chips nun erstmals in einem künstlichen System eingesetzt. Dieses ist in der Lage, in Echtzeit auf sensorische Einflüsse zu reagieren und besitzt somit kognitive Fähigkeiten. In einer ersten Demonstration wurde eine komplexe sensomotorische Aufgabe erfüllt, wie sie bei Kognitionstests für Primaten üblich sind. Das System konnte die Regeln des Experiments verstehen und das vorgegebene Problem lösen.

Einsatz in der Robotik

Das Ergebnis ist ein Echtzeit-Datenverarbeitungssystem, das aus Mikrochips besteht, die dem menschlichen Gehirn nachempfunden sind. Das Verhalten des Systems wird dabei durch den Benutzer vorgegeben. Konkrete Anwendungsgebiete wären Sprach- und Gestenerkennung in der Robotik durch die weitere Kombination der Chips mit künstlichen Hörorganen oder Netzhäuten.

"Ziel der Forschungen ist, die Funktionsweise des Gehirns besser zu verstehen und dessen Lösungsstrategien auf andere Technologien anzuwenden", so Indiveri. Die neuromorphen Systeme werden herkömmliche Computersysteme auch nicht ersetzen, sondern ergänzen und können speziell dort eingesetzt werden, wo die Chiptechnologie an ihre Grenzen stößt.

Die immer weitere Verkleinerung von Mikrochips bringt Unzuverlässigkeit und Ungenauigkeiten mit sich. Das Gehirn hingegen ist mit seinen ebenfalls unpräzisen und langsamen Neuronen in der Lage, genaueste Ergebnisse zu liefern und kann somit als Vorbild dienen, erklärt der Forscher.

Andreas Bilgeri | pressetext.redaktion
Weitere Informationen:
http://www.ethz.ch

Weitere Berichte zu: ETH Echtzeit Indiveri Mikrochip Neuroinformatik Neuron Robotik kognitive Fähigkeiten

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Interdisziplinäre Forschung:

nachricht Nanopartikel aus Kläranlagen - vorläufige Entwarnung
02.05.2018 | Universität Siegen

nachricht Neue Methode: Forschern gelingt es, wichtige RNA-Modifikation direkt zu markieren und aufzuspüren
30.04.2018 | Westfälische Wilhelms-Universität Münster

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Interdisziplinäre Forschung >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Mit Hilfe molekularer Schalter lassen sich künftig neuartige Bauelemente entwickeln

Einem Forscherteam unter Führung von Physikern der Technischen Universität München (TUM) ist es gelungen, spezielle Moleküle mit einer angelegten Spannung zwischen zwei strukturell unterschiedlichen Zuständen hin und her zu schalten. Derartige Nano-Schalter könnten Basis für neuartige Bauelemente sein, die auf Silizium basierende Komponenten durch organische Moleküle ersetzen.

Die Entwicklung neuer elektronischer Technologien fordert eine ständige Verkleinerung funktioneller Komponenten. Physikern der TU München ist es im Rahmen...

Im Focus: Molecular switch will facilitate the development of pioneering electro-optical devices

A research team led by physicists at the Technical University of Munich (TUM) has developed molecular nanoswitches that can be toggled between two structurally different states using an applied voltage. They can serve as the basis for a pioneering class of devices that could replace silicon-based components with organic molecules.

The development of new electronic technologies drives the incessant reduction of functional component sizes. In the context of an international collaborative...

Im Focus: GRACE Follow-On erfolgreich gestartet: Das Satelliten-Tandem dokumentiert den globalen Wandel

Die Satellitenmission GRACE-FO ist gestartet. Am 22. Mai um 21.47 Uhr (MESZ) hoben die beiden Satelliten des GFZ und der NASA an Bord einer Falcon-9-Rakete von der Vandenberg Air Force Base (Kalifornien) ab und wurden in eine polare Umlaufbahn gebracht. Dort nehmen sie in den kommenden Monaten ihre endgültige Position ein. Die NASA meldete 30 Minuten später, dass der Kontakt zu den Satelliten in ihrem Zielorbit erfolgreich hergestellt wurde. GRACE Follow-On wird das Erdschwerefeld und dessen räumliche und zeitliche Variationen sehr genau vermessen. Sie ermöglicht damit präzise Aussagen zum globalen Wandel, insbesondere zu Änderungen im Wasserhaushalt, etwa dem Verlust von Eismassen.

Potsdam, 22. Mai 2018: Die deutsch-amerikanische Satellitenmission GRACE-FO (Gravity Recovery And Climate Experiment Follow On) ist erfolgreich gestartet. Am...

Im Focus: Faserlaser mit einstellbarer Wellenlänge

Faserlaser sind ein effizientes und robustes Werkzeug zum Schweißen und Schneiden von Metallen beispielsweise in der Automobilindustrie. Systeme bei denen die Wellenlänge des Laserlichts flexibel einstellbar ist, sind für spektroskopische Anwendungen und die Medizintechnik interessant. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT) haben, im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projekts „FlexTune“, ein neues Abstimmkonzept realisiert, das erstmals verschiedene Emissionswellenlängen voneinander unabhängig und zeitlich synchron erzeugt.

Faserlaser bieten im Vergleich zu herkömmlichen Lasern eine höhere Strahlqualität und Energieeffizienz. Integriert in einen vollständig faserbasierten...

Im Focus: LZH zeigt Lasermaterialbearbeitung von morgen auf der LASYS 2018

Auf der LASYS 2018 zeigt das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) vom 5. bis zum 7. Juni Prozesse für die Lasermaterialbearbeitung von morgen in Halle 4 an Stand 4E75. Mit gesprengten Bombenhüllen präsentiert das LZH in Stuttgart zudem erste Ergebnisse aus einem Forschungsprojekt zur zivilen Sicherheit.

Auf der diesjährigen LASYS stellt das LZH lichtbasierte Prozesse wie Schneiden, Schweißen, Abtragen und Strukturieren sowie die additive Fertigung für Metalle,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Größter Astronomie-Kongress kommt nach Wien

24.05.2018 | Veranstaltungen

22. Business Forum Qualität: Vom Smart Device bis zum Digital Twin

22.05.2018 | Veranstaltungen

48V im Fokus!

21.05.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Was einen guten Katalysator ausmacht

24.05.2018 | Biowissenschaften Chemie

Superkondensatoren aus Holzbestandteilen

24.05.2018 | Biowissenschaften Chemie

Neue Schaltschrank-Plattform für die Energiewelt

24.05.2018 | Messenachrichten

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics