Samsung wil het menselijk brein 'kopiëren en plakken'
Met als doel het creëren van een volgende generatie kunstmatige intelligentie, Samsung werkt aan neuromorfe techniek die de fundamentele neuronconnectiviteit van de hersenen van zoogdieren wil kopiëren op een systeem van geheugennetwerken. Samsung is niet de enige grote speler in het veld, bedrijven als Intel en IBM werken ook aan soortgelijke projecten en hebben het afgelopen decennium zelfs neuromorfe systemen gedemonstreerd. Het kernidee achter neuromorfische engineering is om op de een of andere manier de activiteit van neuronen na te bootsen - zenuwcellen die zich aan het opbouwen zijn blokken van het menselijk brein - en gebruik het op computerchips, waardoor hun prestaties en energie-efficiëntie naar een hoger niveau worden getild peil.
Een gebied dat neuromorfische engineering een revolutie teweeg wil brengen is kunstmatige intelligentie. Van smartphones tot krachtige computermachines, de AI-modellen van de huidige generatie moeten worden getraind op enorme datasets zodat ze kunnen leren reageren op bepaalde vragen en zich kunnen aanpassen aan gebruikersvoorkeuren tijd. Maar een neuraal systeem biedt meer flexibiliteit, omdat het antwoorden kan genereren, zelfs als er veel beperkingen zijn. Er zijn ook tal van uitdagingen, zoals de ontwikkeling van een geheel nieuw type geheugen, opslag en sensoren. Bovendien zullen conventionele concepten voor het coderen en verwerken van gegevens moeten worden herwerkt, en de noodzaak om een nieuwe programmeertaal te schrijven zal waarschijnlijk ook een hindernis zijn.
Samsung heeft, in samenwerking met experts van Harvard University, nu gedetailleerd een nieuwe benadering voor het maken van een neuromorfe chip in een onderzoekspaper getiteld 'Neuromorphic Electronics Based on Copying and Pasting the Brain' dat is gepubliceerd in Natuur. Zoals de naam al doet vermoeden, wil Samsung kopiëren de neuronconnectiviteitskaart van een zoogdierhersenen (of een gedeelte ervan) en plak het op een 3D-netwerk met hoge dichtheid van solid-state geheugen. Het doel is om hersenkenmerken te kopiëren, zoals een laag energieverbruik, cognitie en autonomie, en aanpassingsvermogen, en gebruik de lessen om een neuromorfische chip te maken voor geavanceerd computergebruik scenario's.
De weg naar reverse engineering Het brein begint met een chip
De eerste stap naar het bereiken van het bovengenoemde doel is het kopiëren van het natuurlijke neuronale netwerk (NNN) van de hersenen en het nabootsen van zijn aangeboren verwerkingsmogelijkheden. Samsung wil dat bereiken met behulp van een silicium neuro-elektronische interface, de CMOS nano-elektrode-array (CNEA). De CNEA zou in staat zijn om de functionele synaptische connectiviteitskaart van de NNN te kopiëren. Het team achter het project wil de connectiviteitskaart extraheren uit de netwerkbrede intracellulaire opnamegegevens die zijn verkregen van levende en functionerende neuronen die in laboratoriumomstandigheden zijn gekweekt. Nadat de gegevens zijn gekopieerd, is de volgende fase het plakken op een netwerk van geleidende geheugens, een systeem waarbij wordt gezegd dat elke geheugeneenheid de sterkte van een overeenkomstige biologische synaptische vertegenwoordigt verbinding.
Wat betreft de selectie van geheugenchips, onderzoekt Samsung alles, van DRAM en flashgeheugen tot next-gen-oplossingen zoals Spin-Transfer Torque (STT) Magnetic Random Access Memory (MRAM), Phase-Change Magnetic Random Access Memory (PRAM) en Resistive Magnetic Random Access Memory (RRAM). Ook al zijn veel ervan verre van commerciële acceptatie, ze hebben allemaal hun eigen voordelen en laten de deuren open voor een betere implementatie. En om de ruimtebeperking voor een geheugensysteem met miljoenen subeenheden op te lossen, Samsung heeft als doel om 3D-stapeling te gebruiken om het oppervlak te verkleinen. Het onderzoek zegt dat de kopieer-plaktechniek enkele essentiële aspecten van het computergebruik van de hersenen vertegenwoordigt en kan fungeren als de eerste stap naar reverse engineering van de hersenen, ondanks de bestaande uitdagingen.
Bron: Samsung
Hoe lang is een dag op Mars en hoe ver is het van de zon?
Over de auteur