Trotz der Tatsache, dass wir sehr oft über künstliche Intelligenz sprechen, gibt es einen wesentlichen Unterschied in der Struktur des menschlichen und maschinellen Gehirns - dies ist ihre Struktur. Neuronale Netze, die auf Neuronen sowie auf Chips und Transistoren aufgebaut sind, sind nicht dasselbe. Eine ziemlich interessante Entdeckung wurde jedoch von Wissenschaftlern der University of California, James Giemsevsky und Adam Stig gemacht. Sie haben, wie die Redaktion von phys.org berichtet, einen Chip entwickelt, dessen Struktur dem menschlichen Gehirn sehr ähnlich ist. Und das könnte der erste Schritt sein, um wirklich denkende Maschinen zu schaffen.
Wie man ein künstliches Gehirn schafft
In Zusammenarbeit mit Kollegen des japanischen National Institute of Materials Science entwickelte das Team ein experimentelles Gerät, das ähnliche Eigenschaften wie bestimmte Arten von Gehirn- "Verhalten" demonstrierte - Lernen, Erinnern, Vergessen von Informationen, Wachen und sogar Schlafen.
Das Gerät, das die Forscher entwickelt haben, besteht aus einer "Kugel" aus Silbernanodrähten mit einem durchschnittlichen Durchmesser von nur 360 Nanometern (Hrsg. Ein Nanometer ist ein Milliardstel Meter). Die Nanodrähte wurden mit einem etwa 1 Nanometer dicken Isolierpolymer beschichtet. Im Allgemeinen stellte sich heraus, dass das Gerät selbst 10 Quadratmillimeter groß war.
Nanodrähte, die zufällig auf einem Siliziumwafer zusammengesetzt wurden, haben hochorganisierte Strukturen gebildet, die denen bemerkenswert ähnlich sind, die den Neokortex bilden, den Teil des Gehirns, der an höheren Funktionen wie Sprache, Wahrnehmung und Kognition beteiligt ist. Eines der Merkmale, die ein Nanodrahtnetzwerk von herkömmlichen elektronischen Schaltkreisen unterscheiden, besteht darin, dass durch sie hindurchtretende Elektronen eine Änderung der physikalischen Konfiguration des Netzwerks verursachen. Während der Studie führte ein elektrischer Strom dazu, dass Silberatome aus der Polymerbeschichtung wanderten und neue Verbindungen bildeten. Das System hatte ungefähr 10 Millionen solcher Verbindungen, die analog zu Synapsen sind, über die sich Gehirnzellen verbinden und kommunizieren.
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Neues Chipgerät.
Die Forscher befestigten zwei Elektroden an der resultierenden Probe, um zu testen, wie das neuronale Netzwerk funktioniert. Nachdem der Strom durch das Netzwerk geflossen war, wurden die Verbindungen zwischen den Nanodrähten eine Minute lang aufrechterhalten, was dem Lern- und Erinnerungsprozess im Gehirn ähnelte. In anderen Fällen wurde die Verbindung nach dem Ende des Ladevorgangs abrupt unterbrochen, wodurch der "Vergessensprozess" nachgeahmt wurde.
In anderen Experimenten stellte das Forscherteam fest, dass das Gerät bei geringerem Stromverbrauch ein ähnliches Verhalten aufweist wie Neurowissenschaftler, wenn sie funktionelle MRT-Scans verwenden, um Bilder des Gehirns einer schlafenden Person aufzunehmen. Bei höherer Leistung verhielt sich das Nanodrahtnetzwerk genauso wie das wache Gehirn.
Aufgrund ihrer Ähnlichkeit mit dem Innenleben des Gehirns könnten zukünftige Geräte, die auf Nanodrahttechnologie basieren, äußerst energieeffizient sein. Das menschliche Gehirn arbeitet mit einer Leistung, die in etwa der einer 20-Watt-Glühlampe entspricht. Im Gegensatz dazu verbrauchen Computerserver, die mühsame Aufgaben ausführen, hunderte Male mehr Strom.
Vladimir Kuznetsov
