About / Advertise
Det är en gammal idé i science fiction-litteraturen, och nu finns den i Samsungs färdplan: att kopiera en hjärna till elektronik, neuron för neuron, förbindelse för förbindelse.
Vad skulle vi lära oss om vi kunde bygga en karta som exakt visade hur de 100 miljarderna neuroner i din hjärna var kopplade till varandra via 100 biljoner synapser? Och om vi sedan skrev ett program som simulerade nätverket?
Vore det programmet du?
Ett antal forskare på Samsung experimenterar med att kartlägga nätverk av neuroner i däggdjurshjärnor och överföra dem till elektronik.
De påstår förstås inte att de idag är i närheten av att kopiera människohjärnor, men de har teknik som fungerar för att kartlägga och kopiera biologiska neuronnät, och de hoppas kunna skala upp och vidareutveckla den.
Forskarnas senaste artikel i den vetenskapliga tidskriften Nature har följande titel: ”Neuromorphic electronics based on copying and pasting the brain” – "Neuromorf elektronik baserad på copy-paste av hjärnan”
– Hjärnan består av ett stort antal neuroner, och hur de är kopplade till varandra ligger bakom hjärnans funktioner. Det betyder att den här kartan är nyckeln till att göra reverse engineering på hjärnan, sammanfattar forskarnas arbetsgivare Samsung i ett pressmeddelande.
 |
| Donhee Ham |
– Det är en ambitiös vision vi presenterar, men genom att arbeta mot ett så djärvt mål flyttar vi fram gränserna för maskinintelligens, neurovetenskap och halvledarteknik, säger forskningsledaren Donhee Ham.
Dagens hetaste AI-teknik, djupa artificiella neuronnät, är redan inspirerad av biologiska neuronnät. Och det existerar ett forskningsprogram, neuromorfa beräkningar, som bygger arkitekturer som härmar strukturen i ännu finare detalj, exempelvis genom att använda tidskodad dataöverföring.
Samsungs forskare tar ytterligare ett steg: de vill kopiera och återskapa ett komplett befintligt biologiskt nätverk exakt som det ser ut.
Vad gäller första steget, kopieringen, använder de nanoteknik. Forskarna har ett chip som avlyssnar aktivitet i enskilda neuroner. Fotot ovan visar hur chipet avlyssnar hjärnvävnad från en råtta.
Den aktiviteten kan de spela in. Därefter kan de lista ut vilka neuroner som är kopplade till varandra genom att hitta korrelationer mellan signaler när de genereras och när de tas emot.
I ett experiment spelade de in 19 minuters trafik i hjärnvävnad från en råtta, och identiferade 304 förbindelser genom att hitta korrelationer mellan 1728 signaler.
Deras chip och det här experimentet har tidigare gett dem stor uppmärksamhet. I den nya artikeln konstaterar de att metoden i princip skulle kunna användas för att kartlägga en komplett hjärna.
Vad gäller inklistringen, att återskapa en elektronisk hjärna från kartläggningen, tänker de sig att det skulle gå att bygga tredimensionella nätverk av ickevolatilt minne. De räknar upp flash, MRAM, PRAM och RRAM som kandidater.
Mycket minne behövs för att representera 100 biljoner synapser. Här sätter forskarna sina förhoppningar till framtida utveckling av Samsungs 3D-minnesteknik.
|
Mätningen görs i ett egenutvecklat chip med 4096 elektroder och lika många förstärkare.  |
Forskarna hittar vilka neuroner som är kopplade till varandra genom att matcha så kallade aktionspotentialer (AP) med postsynaptiska potentialer (PSP). Dessa potentialer bildas i tur och ordning när en neuron signalerar till en annan.
Forskarna har mätt och tidsstämplat signaler i neuroner i en råtthjärna för att räkna ut vilka neuroner som är kopplade till varandra.
