Ondanks het feit dat we het heel vaak over kunstmatige intelligentie hebben, is er één belangrijk verschil in de structuur van het menselijk brein en het machinebrein: dit is hun structuur. Neurale netwerken gebouwd op neuronen en op chips en transistors zijn niet hetzelfde. Er werd echter een nogal interessante ontdekking gedaan door wetenschappers van de Universiteit van Californië, James Giemsevsky en Adam Stig. Ze hebben, zoals de redactie van phys.org meldt, een chip gemaakt die qua structuur sterk lijkt op het menselijk brein. En dat is misschien wel de eerste stap op weg naar het creëren van echt denkende machines.
Hoe maak je een kunstmatig brein?
In samenwerking met collega's van het Japanse National Institute of Materials Science, creëerde het team een experimenteel apparaat dat kenmerken vertoonde die vergelijkbaar zijn met bepaalde soorten hersengedrag: leren, onthouden, informatie vergeten, wakker worden en zelfs slapen.
Het apparaatje, dat de onderzoekers maakten, is gemaakt van een "bal" van zilveren nanodraden met een gemiddelde diameter van slechts 360 nanometer (red., Een nanometer is een miljardste van een meter). De nanodraden waren bedekt met een isolerend polymeer van ongeveer 1 nanometer dik. Over het algemeen bleek het apparaat zelf 10 vierkante millimeter groot te zijn.
De willekeurig geassembleerde nanodraden op een siliciumwafel hebben zeer georganiseerde structuren gevormd die opmerkelijk veel lijken op die van de neocortex, het deel van de hersenen dat betrokken is bij hogere functies zoals taal, perceptie en cognitie. Een van de kenmerken die een nanodraadnetwerk onderscheidt van conventionele elektronische circuits, is dat elektronen die erdoorheen gaan een verandering in de fysieke configuratie van het netwerk veroorzaken. Tijdens de studie zorgde een elektrische stroom ervoor dat zilveratomen uit de polymeercoating migreerden en nieuwe verbindingen vormden. Het systeem had ongeveer 10 miljoen van dergelijke verbindingen, die analoog zijn aan synapsen waardoor hersencellen verbinding maken en communiceren.
Promotie video:
Nieuw chipapparaat.
De onderzoekers bevestigden twee elektroden aan het resulterende monster om te testen hoe het neurale netwerk werkte. Nadat de stroom door het netwerk was gestroomd, bleven de verbindingen tussen de nanodraden een minuut lang in stand, wat leek op het leer- en geheugenproces in de hersenen. In andere gevallen werd de verbinding abrupt verbroken na het einde van de lading, waarmee het "vergeetproces" werd nagebootst.
In andere experimenten ontdekte het onderzoeksteam dat het apparaat met minder stroomverbruik gedrag vertoont dat vergelijkbaar is met wat neurowetenschappers zien wanneer ze functionele MRI-scans gebruiken om afbeeldingen te maken van de hersenen van een slapend persoon. Bij een hoger vermogen gedroeg het nanodraadnetwerk zich op dezelfde manier als de wakende hersenen.
Vanwege hun gelijkenis met de innerlijke werking van de hersenen, kunnen toekomstige apparaten op basis van nanodraadtechnologie extreem energiezuinig zijn. Het menselijk brein werkt op een vermogen dat ongeveer gelijk is aan dat van een 20 watt gloeilamp. Computerservers die zware taken uitvoeren, verbruiken daarentegen honderden keren meer elektriciteit.
Vladimir Kuznetsov
