Samsung vill "kopiera och klistra" den mänskliga hjärnan

Med målet att skapa nästa generations artificiell intelligens, Samsung arbetar med neuromorfisk teknik som försöker kopiera den grundläggande neuronanslutningen hos en däggdjurshjärna på ett system av minnesnätverk. Samsung är inte den enda stora aktören på området, eftersom företag som Intel och IBM också arbetar med liknande projekt och till och med har demonstrerat neuromorfa system under det senaste decenniet. Kärnidén bakom neuromorfisk teknik är att på något sätt efterlikna aktiviteten hos neuroner - nervceller som bygger block av den mänskliga hjärnan — och använda den på datorchips, vilket tar deras prestanda och energieffektivitet till nästa nivå.

Ett område som neuromorfisk ingenjörskonst syftar till att revolutionera är artificiell intelligens. Från smartphones till högeffektsdatorer, de nuvarande generationens AI-modeller måste tränas på enorma datamängder så att de kan lära sig att svara på vissa frågor och anpassa sig till användarnas preferenser tid. Men ett neuralt system erbjuder mer flexibilitet, eftersom det kan generera svar även där det finns många begränsningar. Det finns också massor av utmaningar, som utvecklingen av en helt ny typ av minne, lagring och sensorer. Dessutom kommer konventionella datakodnings- och bearbetningskoncept att behöva omarbetas, och behovet av att skriva ett nytt programmeringsspråk kommer sannolikt också att vara ett hinder.

Samsung, i samarbete med experter från Harvard University, har nu detaljerad ett nytt tillvägagångssätt för att skapa ett neuromorfiskt chip i en forskningsartikel med titeln "Neuromorphic Electronics Based on Copying and Pasting the Brain" som har publicerats i Natur. Som namnet antyder siktar Samsung på att kopiera neuronanslutningskartan för en däggdjurshjärna (eller en del av den) och klistra in den på ett högdensitets 3D-nätverk av solid-state-minne. Målet är att kopiera hjärnattribut som lågt effektbehov, kognition och autonomi, och anpassningsförmåga, och använder lärdomarna för att skapa ett neuromorft chip för avancerad beräkning scenarier.

Vägen till reverse engineering Hjärnan börjar med ett chip

Det första steget mot att uppnå det ovannämnda målet är att kopiera hjärnans naturliga neuronala nätverk (NNN) och efterliknar dess medfödda bearbetningsförmåga. Samsung strävar efter att uppnå det genom att använda ett neuroelektroniskt kiselgränssnitt som kallas CMOS nanoelectrode array (CNEA). CNEA sägs kunna kopiera NNN: s funktionella synaptiska anslutningskarta. Teamet bakom projektet syftar till att extrahera anslutningskartan från nätverksomfattande intracellulär inspelningsdata som erhållits från levande och fungerande neuroner odlade i laboratorieförhållanden. När data väl har kopierats är nästa fas att klistra in den på ett nätverk av ledande minnen, ett system där varje minnesenhet sägs representera styrkan hos en motsvarande biologisk synaptik förbindelse.

När det gäller urvalet av minneschip utforskar Samsung allt från DRAM och flashminne till nästa generations lösningar som Spin-Transfer Torque (STT) Magnetic Random Access Memory (MRAM), Phase-Change Magnetic Random Access Memory (PRAM) och Resistive Magnetic Random Access Memory (RRAM). Även om många av dem är långt ifrån kommersiella adoptioner, har var och en sin egen uppsättning fördelar och lämnar dörrarna öppna för en bättre implementering. Och för att lösa utrymmesbegränsningen för ett minnessystem med miljontals underenheter, Samsung syftar till att använda 3D-stapling för att minska ytan. Forskningen säger att kopierings- och klistratekniken representerar några väsentliga aspekter av hjärnans datoranvändning och kan fungera som första steget mot hjärnans reverse engineeringtrots de utmaningar som finns.

Källa: Samsung

Hur lång är en dag på Mars och hur långt är den från solen?

Om författaren