https://frosthead.com

Ο εγκέφαλος γάτας εμπνέει το σχεδιασμό υπολογιστών

Ένας μηχανικός ηλεκτρονικού υπολογιστή του Πανεπιστημίου του Μίτσιγκαν, Wei Lu, έχει θέσει ως στόχο να αναπτύξει ένα υπερυπολογιστή μεγέθους ενός φιαλιδίου σόδας 2 λίτρων που να μιμείται έναν εγκέφαλο γάτας. (Γιατί ένας εγκέφαλος γάτας; Είναι ένας πιο ρεαλιστικός στόχος από τον ανθρώπινο εγκέφαλο, λέει.)

Η μίμηση της λειτουργίας ενός εγκέφαλου της γάτας είναι δυνατή με την τρέχουσα τεχνολογία-χρειάζεται ακριβώς ένα τεράστιο υπερυπολογιστή με τη δική του ειδική παροχή ρεύματος. Ακόμα και τότε, είναι 83 φορές πιο αργή από μια πραγματική γάτα. Γιατί είναι ένας πραγματικός εγκέφαλος τόσο πολύ καλύτερος όσο οι πληροφορίες επεξεργασίας; Εν μέρει επειδή, σε αντίθεση με έναν υπολογιστή που εκτελεί κώδικα γραμμικά, ένα κομμάτι κάθε φορά, ένας εγκέφαλος θηλαστικών μπορεί να κάνει πολλά πράγματα ταυτόχρονα.

Οι συνδέσεις σε έναν βιολογικό εγκέφαλο λειτουργούν επίσης πιο αποτελεσματικά. Οι συνάψεις που συνδέουν τους νευρώνες μπορούν να αναδιαμορφωθούν (με ενδιαφέρουσες συνέπειες στη μνήμη), να σχηματίσουν πολλές διαφορετικές οδούς και να τις ενισχύσουν με βάση την ένταση και το χρόνο των ηλεκτρικών σημάτων που παράγουν οι διάφοροι νευρώνες. Ένα παραδοσιακό τρανζίστορ σε έναν υπολογιστή, όμως, συνδέεται μόνο με μερικούς γείτονες και δεν έχει καμία μνήμη προηγούμενων σημάτων.

Το πρώτο βήμα του Lu στη δημιουργία ενός υπολογιστή εγκεφάλου γάτας ήταν να αναπτύξει ένα «memristor» που λειτουργεί περισσότερο σαν μια βιολογική σύναψη και έχει μια μνήμη των προηγούμενων τάσεων για να περάσει μέσα από αυτό. Στη συνέχεια συνέδεσε δύο κυκλώματα με το memristor του και έδειξε ότι το σύστημα ήταν ικανό για ένα είδος μνήμης και διαδικασίας μάθησης που ονομάζεται "spike timing dependent plasticity". Ο Lu είναι ακόμα χρόνια μακριά από το όνειρο εγκεφάλου γάτας με μέγεθος μπουκάλι σόδα. Έτσι, αν θέλετε ένα εγκέφαλο γάτας να σκεφτεί κάτι για σας, θα χρειαστείτε ακόμα ένα γούνινο φίλο.

Ο εγκέφαλος γάτας εμπνέει το σχεδιασμό υπολογιστών