Nie je tajomstvom, že žiaden počítač na svete sa svojim výkonom a zložitosťou nedokáže vyrovnať ľudskému mozgu. Tieto hrudky tkanív usadené v našich lebkách dokážu spracovať informácie v takých množstvách a rýchlostiach, akých sa výpočtová technika sotva dotkne.
Ako ďalej píše portál ScienceAlert, kľúčom úspechu mozgu je efektívnosť neurónov, ktoré slúžia ako procesor aj pamäťové zariadenie. Hoci do dnešných dní sa vyskytlo množstvo pokusov o vytvorenie zariadenia, ktoré by sa podobalo mozgu, nová štúdia publikovaná v žurnále Nature Electronics posúva toto snaženie do úplne iných rozmerov.
Tím vedený inžinierom Feng Guom totiž zostrojil funkčný počítač s ľudským mozgovým tkanivom. Hoci výsledný počítač bol pri úlohách ako rozpoznávanie reči, či riešenie nelineárnych rovníc menej presný ako konvenčný počítač bežiaci na umelej inteligencii, výskum predstavuje prvý krok v oblasti vývoja úplne novej počítačovej architektúry.
Neuromorfné systémy
Vedci z celého sveta dlhodobo pracujú na vytvorení zariadenia, ktoré napodobňuje fungovanie ľudského mozgu, pričom tento odbor je známy ako neuromorfná výpočtová technika. Neuromorfné systémy sú mnohými označované za budúcnosť výpočtovej techniky. Sú totiž oveľa rýchlejšie a energeticky úspornejšie než tradičné počítače.
Aktuálne stojí neuromorfná výpočtová technika na križovatke medzi technologickou a biologickou evolúciou. Neuromorfné architektúry totiž majú za cieľ napodobniť fungovanie neurónov a synapsií nášho mozgu, čo by malo viesť k skokovej zmene v oblasti výpočtovej kapacity a energetickej účinnosti.
Počítače založené na von Neumannovej architektúre, ako napríklad najvýkonnejší superpočítač Fugaku, nemajú vďaka fyzickej vzdialenosti, ktorá oddeľuje výpočtové prvky od úložiska, práve optimálnu energetickú účinnosť. Keďže každý neurón dokáže spracovávať aj ukladať údaje, ľudský mozog je oveľa efektívnejší ako tradičný počítač.
Práve preto sa mnohí vývojári neuromorfných počítačových systémov snažia túto jedinečnú štruktúru napodobniť.
Krok k novej počítačovej architektúre
Krok vpred k tomuto cieľu teraz urobil tím vedcov v novej štúdii, keď sa im podarilo skombinovať skutočné ľudské mozgové tkanivo s elektronikou tak, aby fungovala ako ľudský mozog.
Nová technológia s názvom Brainoware využíva drobnú štruktúru podobnú mozgu nazývanú mozgový organoid, čo nie je nič iné, ako minimozog vypestovaný z ľudských kmeňových buniek, píše portál InterestingEngineering.
Vzhľadom na to, že tieto organoidy v skutočnosti nemyslia, necítia a nemajú vedomie, nejde o mozgy v pravom zmysle slova. Ide o skupiny tkanív, ktoré pomáhajú výskumníkom študovať vývoj mozgu bez toho, aby museli študovať skutočných ľudí.
Brainoware pozostáva z mozgových organoidov spojených s radom mikroelektród pomocou typu umelej neurónovej siete známej ako „rezervoár“ (reservoir computing – metóda využívajúca dynamické systémy, nazývané rezervoáre, na spracovanie informácií. Táto metóda sa používa najmä pri riešení úloh v oblasti predikcie a klasifikácie časových radov).
Na prenos informácií do mozgových organoidov pritom vedci využívajú elektrickú stimuláciu – elektrická stimulácia slúži ako prostriedok prenosu informácií do systému, kde sú tieto informácie ďalej spracovávané.
Na demonštráciu celého systému vedci poskytli zariadeniu Brainoware 240 rôznych zvukových nahrávok, na ktorých sa nachádzali japonské samohlásky. Nahrávky boli vytvorené 8 rôznymi mužmi, pričom úlohou Brainoware bolo identifikovať hlas jedného konkrétneho muža.
Vo výsledku sa ukázalo, že už po dvoch dňoch tréningu dokáže Brainoware identifikovať rečníka s presnosťou až 78 %. Okrem toho, Brainoware predpovedal Hénonovu mapu, teda matematický model popisujúci chaotické dynamické systémy. Ukázalo sa, že zariadenie je schopné predpovedať mapu s lepšou presnosťou ako umelá neurónová sieť bez jednotky dlhej krátkodobej pamäte (Long Short-Term Memory – systém hlbokého učenia).
Stále však existujú významné obmedzenia, vrátane otázky udržiavania živých a zdravých organoidov a úrovne spotreby energie periférnych zariadení.
Čítajte viac z kategórie: Novinky
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú
Ľudstvo nemá kam ukladať energiu. Zachráni nás „zabudnutý” typ batérie, ktorú už 146 rokov nevyužívame
Hawking mal pravdu, desivý jav zničí celý vesmír. Objav ale ukazuje čosi nevídané
300-ročný meteorit nechal vedcov v nemom úžase. Skrýval „zázračný materiál“, aký fyzika nepoznala
Let na hranicu vesmíru už nebude len pre miliardárov. Balóny od Space Perspective môžu byť revolúciou
NASA spúšťa revolučný experiment, ktorý by na Zemi nikdy nefungoval. Vybrali si najtichšie miesto neďaleko našej planéty
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Na Slovensku sú len dve. Prešovská nemocnica zaviedla revolučnú liečbu zeleného zákalu
MIMORIADNE: Z mosta nad obchvatom spadlo mladé dievča. Zasahuje zachranársky vrtuľník
LIVE z Úradu vlády: Fico obviňuje Britániu z ovplyvňovania volieb na Slovensku
Muž zaútočil káblom na farára. Zabarikádoval sa doma, zasahujú vyjednávači
Črevný mikrobióm udržiava telo mladé a vitálne. Vedci zistili, ako ho nastaviť proti starnutiu
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Zmeny v STK zaskočili Slovákov. Vysoké pokuty hrozia aj tým, ktorí auto už nemajú (PREHĽAD)
- Žiadna pokuta, rovno ti zoberú vodičák. Tieto činnosti za volantom nikdy nerob (PREHĽAD)
- Vojenskí experti prišli s víťazným plánom: Nad Ukrajinou bude lietať stovka európskych stíhačiek
- Ohromne zbohatnú a spasia Európu. Blízko Slovenska našli obrovské ložisko ropy a plynu
- Spojenec Západu vylepšil HIMARS desivou zbraňou. Trafila cieľ 480 km ďaleko s extrémnou presnosťou
-
- Zmeny v STK zaskočili Slovákov. Vysoké pokuty hrozia aj tým, ktorí auto už nemajú (PREHĽAD)
- Žiadna pokuta, rovno ti zoberú vodičák. Tieto činnosti za volantom nikdy nerob (PREHĽAD)
- Vesmír možno práve odhalil svoj najväčší trik. Astronómovia hovoria o objave, ktorý mení učebnice
- Kolaps ľudskej spoločnosti príde nečakane skoro. Vedcov vystrašil počítač s realistickou predpoveďou
- Ohromne zbohatnú a spasia Európu. Blízko Slovenska našli obrovské ložisko ropy a plynu
-
- Slováci sa zamilovali. Tieto pneumatiky sú absolútnym hitom, vodiči rozmýšľajú logicky
- Zmeny v STK zaskočili Slovákov. Vysoké pokuty hrozia aj tým, ktorí auto už nemajú (PREHĽAD)
- Európa má konečne plán. Našla svoju tajnú zbraň, Nórsko a Grónsko nám pomôžu k sebestačnosti
- Najprekliatejší film histórie? Tragédia, pri ktorej zomreli dve deti a hercovi odťalo hlavu, šokuje dodnes
- Nasadili vrták s extrémnym výkonom. Čína buduje najväčší tunel sveta, razí ho rekordnou rýchlosťou
EÚ zaskočila svet. Nečakaná krajina môže cez Rusko vyvážať uhlie napriek sankciám
Audi sa rúti dolu kopcom. Zisk sa prepadol o vyše 37 % a problémy nekončia
Slovensko čelí digitálnej invázii. Týždenne nás napadnú tisíce kyberútokov
Slovensko zažije krvavý Mesiac. Blíži sa veľké úplné zatmenie
Po 50 rokoch čakania to prišlo. Petržalka má konečne svoju električku
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP