IBM kartlägger människohjärnan för att skapa avancerade chip

IBM kommer allt närmare sitt mål: Att skapa en dator som är baserad på insikter som kommer från den mänskliga hjärnan.

Forskare utför hjärnbarksimuleringar och kartlägger den mänskliga hjärnan för att skapa avancerade chip.

IBM har gjort betydande framsteg  i att skapa ett datorsystem som simulerar och efterliknar hjärnans förmåga att känna, uppfatta, handla, interagera och tänka, och som är kompakt till storleken och förbrukar lite energi - precis som den mänskliga hjärnan gör.

En ny algoritm, Blue Matter, som syntetiserar neurologisk data  har också utvecklats. Nästa steg är att bygga ett kognitivt datachip.

Forskarna vid IBM Forskning - Almaden samarbetar med kollegor från Lawrence Berkeley Nationella Labb. Tillsammans har de utfört de första hjärnbarksimuleringarna, nästan i realtid. Simuleringarna innehåller 1 miljard nervceller och 10 biljoner enskilda lärande synapser.

Nästa steg är utforskning av hjärnans dynamik. Slutmålet är att skapa ett synaptroniskt chip som förbrukar lite energi och som är liten till storleken med hjälp av nanoteknik och kunskaper inom fasförändringsminne och magnetisk korsningstunnel. Konventionell databehandling kommer enligt teamet inte att uppfylla systemkraven för morgondagens  instrumenterade och sammankopplade värld.

Morgondagens värld har ett behov av nya typer av datorsystem som klarar av att hitta mönster som är svåra av spåra eftersom  informationsinsamlingen gäller kraftigt varierande typer av digital och sensorisk data som kommer från hela olika källor och miljöer. Den kognitiva datorn som IBM vill utveckla ska kunna i realtid klara av att snabbt analysera all data och samtidigt ta hänsyn till sammanhanget. En kognitiv dator kan snabbt och med stor exakthet ta fram exakt data beroende på sammanhanget men den ska även kunna lära av tidigare erfarenheter. Den kognitiva datorn ska även kunna hjälpa beslutsfattare att snabbt komma fram till en logisk slutsats sedan datorn har bearbetat det stora informationsflödet.

Hjärnbarksimulatorn som IBM använder sig av för att i nästan realtid simulera hjärnbarksaktiviteten i människan hjärna utnyttjar ett antal innovationer inom kalkylering, minne och kommunikation samt avancerade biologiska kunskaper som kommer från områdena neurofysiologi och neuroanatomi. Instrumentet används för att testa olika hypoteser om hjärnans struktur, dynamik och funktion. Tillsammans med algoritmen vid namn Blue Matter, kan hjärnbarksimulatorn göra det möjligt för forskare att experimentera med olika matematiska hypoteser om hjärnans struktur och funktion, samt hur strukturen påverkar funktionen. Målet är att avslöja hjärnans centrala mikro- och makrokretsar som används för informationsbearbetning.

Det är DARPA, amerikanska försvarets forskningsinstitut som finansierar projektet som kallas SYNAPSE (Neuromorphic Adaptive Plastiv Scalable Electronics). IBM och forskningsteamet har fått ytterligare 16,1 miljoner dollar i bidrag.

Fas 0,  har varit en framgång medan Fas 1 innebär att man använder informationen som man nu får från hjärnan för att bygga ett första chip.

Enligt DARPA-programchefen Todd Hylton är målet med SYNAPSE programmet att skapa elektronisk hårdvara som innehåller helt nya funktioner som endast finns i biologiska hjärnor. De ska kunna klara av att i realtid bearbeta komplexa mängder av information och samtidigt ta hänsyn till sammanhanget.

Sökord: Datorhjärna, ibm, hjärnchip, karläggning av hjärnan, Blue Matter, Blue Gene, superdator, darpa, synapse, forskning hjärna, neurologi, tankeläsning.

Artikel källa publicerad i IBM Press Room 18 November 2009