Willkommen
|
Facebook Twitter Google Plus
09.12.2016 - 21:48
Foto: thinkstockphotos.de

Künstliche Neuronen werden echten immer ähnlicher

03.08.2016, 10:00

Das Gehirn ist der energieeffizienteste Computer überhaupt. Damit die Technik diesem biologischen Vorbild näher kommt, tüfteln Wissenschaftler an künstlichen Neuronen. IBM- Forschende haben nun erstmals solche Mikro- Einheiten geschaffen, die wie ihre natürlichen Vorbilder zufällig feuern und dadurch ultraschnelle Signale verarbeiten können.

Die Entwicklung stelle einen wichtigen Schritt hin zu energieeffizienten neuromorphen Computern dar, teilte das IBM- Forschungszentrum in Rüschlikon in der Schweiz am Mittwoch mit. Die künstlichen Neuronen beruhen auf Phasenwechselmaterialien, die durch elektrische Impulse innerhalb von Nanosekunden von einer Phase in die andere wechseln - zum Beispiel von amorph zu kristallin.

Dabei wechseln sie von einer ungeordneten in eine geordnete atomare Struktur, was sich auf ihren elektrischen Widerstand auswirkt: Bei ungeordneter Struktur ist ihr Widerstand hoch, also ihre Leitfähigkeit gering, bei geordneter ist der Widerstand gering und die Leitfähigkeit hoch. Solche Phasenwechselmaterialien werden seit Jahren für Speicheranwendungen erforscht.

Nun ist es den Wissenschaftlern gelungen, solchen Phasenwechselneuronen aus Germanium- Antimon- Tellurid zu erzeugen - einem Material, das zum Beispiel bei wieder beschreibbaren Blu- ray- Discs zum Einsatz kommt. Das besondere an diesen künstlichen Neuronen ist jedoch, dass sie ähnlich wie ihre biologischen Vorbilder zufällig feuern.

Foto: thinkstockphotos.de

Schnelle Signalverarbeitung

"Man dachte lange, dass dieses unregelmäßige Feuern von Nervenzellen im Gehirn ein störendes Hintergrundrauschen wäre", sagte Studienautor Abu Sebastian. Aber neuere Forschung aus der Neuroinformatik habe gezeigt, dass diese zufällige Aktivität von Neuronengruppen rechnerische Auswirkungen habe, wie die Darstellung ultraschneller Signalabfolgen.

Auch die neu entwickelten Phasenwechselneuronen schaffen es mit einem ähnlichen Trick, komplexe High- Speed- Signale zu verarbeiten. Dafür ordneten die IBM- Forschenden sie in Gruppen auf einem Chip an. Bei den künstlichen Neuronen beruht das zufällige Feuern jedoch darauf, dass sich die atomare Struktur bei jedem Phasenwechsel ein klein wenig anders anordnet.

Foto: thinkstockphotos.de

Bessere Computer für immer größer werdende Datenmengen

Wie das Team um Sebastian nun im Fachjournal "Nature Nanotechnology" berichtet, überstanden die Neuronen Milliarden von Phasenwechseln, könnten also mehrere Jahre in Betrieb sein. Interessant wäre die Technologie beispielsweise, um Sensordaten schnell und energiesparend zu verarbeiten oder auch für das sogenannte Internet der Dinge, in welchem Geräte miteinander kommunizieren.

"Uns geht es in erster Linie darum, bessere Computer zu bauen, um die immer größer werdenden Datenmengen zu verarbeiten", sagte Sebastian. "Aber gleichzeitig geben wir auch Hirnforschern ein Mittel an die Hand, um Verarbeitungsprozesse im Gehirn nachzustellen und dadurch besser zu verstehen."

03.08.2016, 10:00
AG/red
Kommentare  
Kommentare sortieren nach:
km_num_com
km_datum_formatiert_com
von km_nickname_text_com  
km_text_com
km_kmcom_js_begin_com kmcom_add_trigger("readcomplete","kmcom_set_notify_status(Object({'object_id':km_object_id_com}))"); km_kmcom_js_end_com
km_kmcom_js_begin_com kmcom_add_trigger("readcomplete","kmcom_set_delete_status(Object({'object_id':km_object_id_com, 'status':km_status_com}))"); km_kmcom_js_end_com
Antworten sortieren nach:
km_antworten_com
km_datum_formatiert_com
von km_nickname_text_com  
km_text_com
km_kmcom_js_begin_com kmcom_add_trigger("readcomplete","kmcom_set_notify_status(Object({'object_id':km_object_id_com}))"); km_kmcom_js_end_com
km_kmcom_js_begin_com kmcom_add_trigger("readcomplete","kmcom_set_delete_status(Object({'object_id':km_object_id_com, 'status':km_status_com}))"); km_kmcom_js_end_com
User-Beiträge geben nicht notwendigerweise die Meinung des Betreibers/der Redaktion bzw. von Krone Multimedia (KMM) wieder. In diesem Sinne distanziert sich die Redaktion/der Betreiber von den Inhalten in diesem Diskussionsforum. KMM behält sich insbesondere vor, gegen geltendes Recht verstoßende, den guten Sitten oder der Netiquette widersprechende bzw. dem Ansehen von KMM zuwiderlaufende Beiträge zu löschen, diesbezüglichen Schadenersatz gegenüber dem betreffenden User geltend zu machen, die Nutzer-Daten zu Zwecken der Rechtsverfolgung zu verwenden und strafrechtlich relevante Beiträge zur Anzeige zu bringen (siehe auch AGB).
Werbung
Jetzt online spielen!
Werbung
Angaben gem ECG und MedienGesetz: Medieninhaber, Hersteller und Herausgeber bzw. Diensteanbieter
Krone Multimedia GmbH & Co KG (FBN 189730s; HG Wien) Internetdienste; Muthgasse 2, 1190 Wien
Krone Multimedia © 2016 krone.at | Impressum