IBM stellt ersten kognitiven Chip vor

Chip, der Aktivitäten des menschlichen Gehirns nachahmt (Bild: IBM)

IBM hat die erste Generation von Chips vorgestellt, die menschliche Fähigkeiten für Wahrnehmung, Erkenntnis, Empfinden, Interaktion und Handeln nachahmen. DARPA, die Forschungsagentur des US-Verteidigungsministeriums, hatte vor drei Jahren IBM in Partnerschaft mit verschiedenen Universitäten einen Investitionszuschuss für das Projekt bewilligt – mit der Vorgabe, die effiziente Größe und den geringen Energieverbrauch des menschlichen Gehirns zu simulieren.

Die jetzt vorgestellten Resultate stammen aus der zweite Phase des Projekts „Systems of Neuromorphic Adaptive Plastic Scalable Electronics (SyNAPSE). Dessen Ziel besteht laut IBM darin, „ein System zu schaffen, das nicht nur komplexe Informationen von vielfachen sensorischen Modalitäten zugleich analysiert, sondern sich selbst dynamisch neu organisiert, während es mit seiner Umgebung interagiert – und das alles, während es der kompakten Größe des Gehirns und seinem geringen Energieverbrauch zu entsprechen versucht.“

Laut Dharmendra Modha, dem Projektleiter bei IBM Research, sind die Chips das erste greifbare Ergebnis der Arbeit, die in sechs Forschungslaboren von IBM und von fünf Universitäten geleistet wurde. „Was ich in meiner Hand halte, während ich spreche“, erklärte Modha gestern telefonisch ZDNet, „ist unser erster Computing-Core, der das Computing in Form von Neuronen, Speicher in Form von Synapsen und Kommunikation in Form von Axonen vereint – und zwar als funktionsfähiges Silizium, nicht nur als eine Folie in PowerPoint“.

Eine wesentliche Voraussetzung für die neuen Chips war ein Algorithmus namens BlueMatter, dessen Entwicklung Modhas Team vor zwei Jahren abschloss. Er diente dazu, die Verbindungen zwischen kortikalen und subkortikalen Positionen im Gehirn zu erkennen, entscheidend für ein besseres Verständnis seiner Kommunikation und Informationsverarbeitung.

Genauere Angaben über Anwendungen, die durch die neuen Chips möglich werden, kann auch Modha nicht machen. Er hofft jedoch, dass sich mit ihnen einige der schwierigsten Probleme im Computing angehen lassen. Dabei denkt er an Programme, die Finanzmärkte mit extremer Präzision und Aufmerksamkeit analysieren, die Überwachung globaler Wasservorräte und selbst die frühzeitige Warnung vor einem Tsunami. Mit der kommerziellen Verfügbarkeit solcher Programme rechnet er nicht vor 2015 oder 2016.

IBM erwartet, dass die Chips von der Von-Neumann-Architektur für Computer weiterführen zu „einer potenziell energieeffizienteren Architektur“. Sie sollen die gegenwärtigen Computer nicht ersetzen, aber sie erweitern und ergänzen. Modha hofft insbesondere darauf, die physikalischen Einschränkungen durch Moore’s Law überwinden und zuvor undenkbare Anwendungen realisieren zu können.