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Künstliche Synapsen: Fortschritt oder Gefahr?

Forscher der Stanford University haben eine künstliche Synapse entwickelt, die einer Batterie ähnelt und unser Gehirn imitiert.
Forscher der Stanford University haben eine künstliche Synapse entwickelt, die einer Batterie ähnelt und unser Gehirn imitiert.
Foto: imago images/Science Photo Library
Die besonderen Kapazitäten des menschlichen Gehirn gelten als Maßstab bei der Entwicklung neuraler Systeme und Verbesserung der künstlichen Intelligenz.

Forscher der Stanford University haben ein batterieähnliches Gerät entwickelt, das in Computersysteme eingebaut werden und dort als künstliche Synapse fungieren könnte. So soll die Funktionsweise des menschlichen Gehirns in der Technik imitiert werden. Laut den Wissenschaftlern ist die künstlich hergestellte neuronale Verknüpfung besonders schnell, effizient und strapazierfähig.

Künstliche Synapsen: Batterie imitiert unser Gehirn

Unser Gehirn kann gleichzeitig lernen und große Mengen an Informationen speichern, ohne dabei viel Energie zu benötigen. Deshalb dient es als Vorbild im sogenannten "Neuromorphic Engineering": Einer interdisziplinären Wissenschaft, die die künstliche Intelligenz durch neurale Systeme verbessern möchte.Forscher dieser Disziplin an der Stanford University feiern jetzt einen großen Erfolg: Sie konnten eine künstliche Synapse entwicklen. Diese ahmt nach, wie Neuronen in unserem Gehirn kommunizieren.

Ein Multitasking-Tool

Der Aufbau der künstlichen Synapse erinnert stark an die Funktionweise einer Batterie. Sie verfügt über zwei Pole, zwischen denen ein Stromfluss stattfindet, der von den Forschern hoch- und runtergefahren werden kann. Der Stromfluss ahmt nach, wie unser Gehirn Lernprozesse verarbeitet: Datenverarbeitung und Speicherung finden gleichzeitig statt. Traditionelle Computersysteme sind deutlich ineffizienter – dort werden Informationen erst verarbeitet und anschließend im Speicher abgelegt.

Netz aus künstlichen Synapsen könnte zu stark sein

Bereits der Prototyp der künstlichen Synapse konnte in Tests überzeugen. Die Verarbeitungs- und Speicherprozesse haben laut Berichten der Stanford University nur ein Zehntel der Energie beansprucht, die herkömmliche Computersysteme für vergleichbare Prozesse aufbringen müssten. Die Effizienz dieser neuen Entwicklung geht jedoch auch mit Risiken einher: Ein Netz dieser leistungsstarken Synapsen könnte für einen Kollaps sorgen. Die Lösung: Die Forscher haben die einzelnen künstlichen Synapsen umgepolt, damit diese weniger elektrischen Strom produzieren. Die Leistung der einzelnen Synapsen musste also bewusst zurückgefahren werden, um eine sichere Vernetzung zu garantieren.

Vielversprechende Entwicklung

Wie gut die Reihe an künstlichen Synapsen Lernprozesse meistern kann, wurde noch nicht getestet. Weitere Studien sind jedoch geplant – darunter auch Tests unter verschiedenen Bedingungen wie hohen Temperaturen. Eins ist jedoch schon sicher: Die Kette aus neun künstlichen Synapsen hat in Sachen Verarbeitungsgeschwindigkeit, Energieeffizienz, Reproduzierbarkeit und Ausdauer alle Erwartungen übertroffen.

Das Forscherteam plant, seine Synapse mit traditioneller Elektronik zu kombinieren, um künstliche Intelligenz auch in kleine Geräte implementieren zu können.

Künstliche Intelligenz fasziniert viele, ist aber auch Thema vieler wilder Theorien: Diese 5-KI-Mythen sind zum Beispiel Blödsinn. Auch Überwachung durch KI hat sich in manchen Ländern schon etabliert. Forscher haben nun immerhin herausgefunden, mit welchen Hilfsmitteln KI dich nicht erkennt.

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