Superbouwsteen voor kunstmatige hersenen

21 februari 2017, 00:00
Superbouwsteen voor kunstmatige hersenen
Superbouwsteen voor kunstmatige hersenen
Hoewel de rekenkracht van computers steeds groter wordt, zijn en blijven het in vergelijking met de menselijke hersenen onhandige energievreters. Onderzoekers hebben echter een bouwsteen ontwikkeld die op dezelfde manier werkt als een synaps in de hersenen en even zuinig is als het biologische voorbeeld.

Het basiselement van de huidige micro-elektronica is de transistor, maar die heeft enkele nadelen. Hij kent maar 2 toestanden zodat er voor de opslag en bewerking van gegevens veel van nodig zijn. Ook heeft hij voortdurend stroom nodig om geheugenverlies te voorkomen. Tenslotte vinden opslag en bewerking gescheiden van elkaar plaats, zodat gegevens vaak heen en weer moeten worden getransporteerd.

In onze hersenen gaat het heel anders toe. Het kleinste element is daar de synaps, en die kent zeer veel verschillende 'standen', heeft niet voortdurend energie nodig en zit dicht bij de gegevensverwerkende neuronen. Hierdoor kunnen onze hersenen heel efficiënt een heleboel informatie tegelijk verwerken (denk aan het herkennen van gezichten en objecten).

De nieuwe bouwsteen die door een groep onderzoekers van de Stanford University is ontwikkeld, heeft geen van de nadelen van de klassieke transistor. De kunstmatige synaps (die de basis van een kunstmatig brein zou kunnen vormen) bestaat uit drie lagen en lijkt enigszins op een batterij - de onderste en bovenste lagen zijn de 'polen', daartussen bevindt zich een elektrolyt. De samenstelling en daarmee de elektrische weerstand van de onderste pool kan worden aangepast door stroom op de bovenste pool te zetten, en kan meer dan 500 verschilende waarden aannemen. Dit mechanisme kan voor niet-vluchtige gegevensopslag worden gebruikt (de informatie blijft in stroomloze toestand behouden). De kunstmatige synaps is vervaardigd van goedkope en flexibele polymeren, organische materialen dus die de mogelijkheid in zich hebben om ooit rechtstreekse dataverbindingen met de hersenen te maken.

Een samenvatting van het onderzoekspaper kan hier worden ingezien.
Reacties worden ingeladen...
gerelateerde items