About / Advertise
Ett kretskort med 16 chips som tillsammans i realtid simulerar en miljon hjärnceller och sex miljarder synapser – det har forskare på Stanforduniversitetet tagit fram.Data kan jämföras med IBM:s Synapse-projekt som har ett chip som simulerar 1024 neuroner, och Heidelberguniversitetets chip Hicann som simulerar 512 neuroner. Båda konkurrenterna har planer på betydligt större chip, men enligt Stanfordforskarna är deras chip det överlägset kostnadseffektivaste verktyget av de tre för att simulera neuroner.
Brittiska Cognimems neuron-chip CM1K används kommersiellt sedan år 2008 och simulerar 1024 neuroner. En människohjärna har i storleksordningen 100 miljarder neuroner och tusen gånger fler kopplingar.
Stanfordchipets neuroner är analogt implementerade. De kan därmed modellera biologiska neuroner mer naturtroget. Funktionen mellan in- och utgångar är kontinuerlig och måste exempelvis regleras för att inte påverkas av temperaturen. Kommunikationen mellan neuronerna är delvis digital.
En av innovationerna på chipet är att näraliggande neuroner – radien är programmerbar – tar emot samma signaler. Detta är ”neuroanatomiskt korrekt” enligt forskarna, och är orsaken till att chipet kan simulera upp till så många som sex miljarder kopplingar (synapser) snarare än bara 60 miljoner när kopplingarna är individuella.
Neurocore arbetar asynkront – ingen klocka som ständigt tickar och drar ström – och det arbetar bara när det har indata. Därmed får det en mycket låg strömförbrukning – fem watt. Att simulera motsvarande neuronnät på en vanlig PC skulle dra 100 000 gånger mer energi.
I nästa steg i projektet ska kostnaderna sänkas ytterligare – dramatiskt tror forskarna – genom ett byte till nyare processteknik och till massproduktion. Och så har forskarna ambitionen att ta fram enkla utvecklingsverktyg.
– För att programmera dessa idag, behöver du förstå hur hjärnan fungerar, säger en av forskarna.
Programmering – konfigurering av neuronnätet – görs i programspråket Python och i ett grafiskt gränssnitt.
Förhoppningen är att fler forskare ska bli intresserade av att utveckla neural styrning med detta chip som komponent.
Projektet finansieras av det amerikanska statliga forskningsinstitutet NIH (National Institutes of Health). Stanfordforskarna är bioingenjörer och bland annat intresserade av robotik och styrning av proteser.
