Chip imitiert menschliches Gehirn

Wissenschafter simulieren die Großhirnrinde mit Schaltungen und Transistoren

Cambridge/Massachusetts (pte016/27.06.2000/11:51)

Wissenschaftler des Massachusetts Institute of Technology (MIT) http://web.mit.edu und der Bell Labs http://bell-labs.com haben einen elektronischen Schaltkreis entwickelt, der die Funktion der menschlichen Großhirnrinde imitiert. "Genau wie bei Computerchips werden auch in neuralen Netzen zahlreiche Befehle in Schleifen verarbeitet", sagte Sebastian Seung, Assistenzprofessor für computergestützte Neurowissenschaften.

Neurologen hätten herausgefunden, dass die Befehlschleifen im Gehirn anders arbeiten als es die Schaltkreis-Designer von heute kennen. Die Forscher haben nun versucht, diese neuartige Verarbeitungsmethode mit einer unkonventionellen elektronischen Schaltung zu simulieren. In Zukunft könnten Computer mithilfe dieser Technologie Wahrnehmungsaufgaben übernehmen und beispielsweise Objekte optisch erkennen.

Die Schaltung ist so angelegt, dass synthetische Nervenzellen mit künstlichen Synapsen (Verbindungen zwischen Zellen zur Reizübertragung) Nachrichten austauschen können. Genau wie bei den Nervenzellen der Großhirnrinde stehen auch die künstlichen Neuronen in Interaktion. Auch bei dieser Schaltung gibt es ein Unterdrücker-Neuron, welches verhindert, dass das Gehirn durch Reizüberflutung lahmgelegt wird, so die Bell Labs. Das sei genau wie bei einer echten Nervenzelle, die, wenn sie zwei verschiedenen Einflüssen ausgesetzt wird, nur einem Reiz nachgibt und einen Reiz unterdrückt. Dabei entscheidet nicht ein einzelner Transistor darüber, welchem Reiz nachgegeben wird, sondern das Kollektiv aller künstlichen Neuronen, ganz nach dem Vorbild der Realität. Offensichtlich werden im Gehirn analoge und digitale Datenverarbeitung gemeinsam praktiziert, vermuten die Wissenschaftler.

Die ersten Anwendungsgebiete der neuen Erkenntnisse könnten sowohl bei der sensorischen Datenverarbeitung, wo analoge Informationen umgesetzt werden müssen als auch in Hilfsgeräten für taube oder blinde Personen finden. In diesem Bereich sei es unerlässlich, die biologischen Vorgänge im Gehirn simulieren zu können. (zdnet) (Ende)