Professorn vs superdatorn CS

Publicerad 2007 03 31

Av Erika Ingvald

Forskare bygger en kiselhjärna som på alla sätt slår dagens bästa superdatorer. Det finns redan kretsar som kan lära och som reparerar synen på en konstgjord näthinna. En bieffekt kan bli att utmana Google på bildsökningar.

Om vi kan bana väg för implantat som hjälper människor som drabbats av stroke att reparera funktionen av deras hjärna skulle det vara fantastiskt, säger Kwabena Boahen, professor i bio­elektronik vid Stanforduniversitetet i Kalifornien.

Men professorn tror inte på science fiction. Ingen kommer någonsin att lära sig kinesiska genom att koppla in sig på någon sorts minnespinne.

- Många av hjärnans områden är inblandade, både när du lär dig ett språk och när du använder det, säger Kwabena Boahen.

Inom något år ska han och kollegorna ha byggt en hjärna i kisel som kan slå världens snabbaste superdator – i alla fighter värda namnet; smarthet, hastighet, storlek och kraftkonsumtion. Kaxigt kan tyckas, men det finns verklighetsförankring.

Forskargruppen har redan ut­­vecklat nyckelkomponenter, nät­hinnor som reparerar synen och kretsar som kan lära.

Kwabena Boahen berättar hur IBMs superdator Deep Blue 1997 slog Garry Kasparov, regerande världsmästare, i schack på ren råstyrka.

Datorn räknade på bortåt 200 miljoner drag per sekund. Kasparov tänkte igenom tre. Ändå är det inte uppenbart att Deep Blue skulle klå mästaren en gång till.

För hjärnans högt specialiserade centrum gör den mycket bättre på att se, höra, känna igen mönster och lära sig saker än någon dator. Stimuleras en cell i ögat av en förändring i ljus eller färg skickas en signal till motsvarande cell i hjärnans syncentrum.

Att var och en av hjärnans bortåt 100 miljarder neuroner har förbindelse med 10 000 andra hjälper till.
Och förbindelserna hittar själva nya vägar vid behov.

Allt detta simulerar Kwabena Boahen i sina chips.
Vid förändrad stimulans, ändrade omständigheter, formar kretsarna nya kopplingar mellan den konstgjorda näthinnan och kiselhjärnans syncentrum. Precis som i människans hjärna.

- Det fungerar faktiskt. Tack vare kiselnäthinnan vet vi hur vi ska modellera neuroner och synapser; vi klarar redan flughjärnan. Det är bortåt 100 000 neuroner och från dem försöker vi skapa ett nätverk av flera kretsar.

- Vi har just börjat designa Neurogrid, med en miljon neuroner. Detta kommer ge oss chansen att modellera vad de olika områdena i cortex gör och hur de pratar med varandra, säger Kwabena Boahen.

Han säger att det inte är undra på att Googles eller Yahoos sökalgoritmer är textbaserade.

- I dag finns inget välutvecklat, vida använt sätt för datorer att känna igen bilder och mönster, eller för den delen att ställa frågor för sådana enheter. Den som kommer med lösningen kommer att bli väldigt rik, säger han

Även svenska forskare arbetar med datorhjärnor.

- Det här är en duktig grupp, deras idéer ligger helt klart i tiden. Den här typen av forskning pågår på olika ställen, säger Anders Lansner, professor på KTH.

Anders Lansner är också forskningsledare för Stockholm Brain Institute, ett konsortium för att få bättre förståelse av hjärnan, i samarbete med Karolinska Institutet och Stockholms universitet.

EU finansierar för närvarande ett projekt med motsvarande hundra miljoner kronor som spänner från hjärnbarksfysiologi över dator­simulering av hjärnan till design av chips för att simulera nervcells­nät.

Projektet omfattar 15 ledande europeiska grupper och koordineras från Heidelberg.

- Hur lång tid det kommer att ta innan vi ser något som motsvarar den mänskliga hjärnan återstår att se, säger Anders Lansner.

- Vi forskare har ofta överdrivna förhoppningar om att det ska gå fort.

Det lär i alla fall dröja minst 30 år innan vi får se en hjärna av kisel som är lika smart som en av mänsklig vävnad.
Och affärsmodellen för en sådan maskin återstår också att designa.

Artikel CS