Neuromorphe Chips, ultraschnelle Neurorechner, bioinspirierte Brain-Machine-Interfaces – wie nahe sind wir an der Gehirnsimulation? - Vortrag von Prof. Dr.-Ing. habil. Christian Mayr

In seinem Vortrag auf den 16. Petersberger Gesprächen geht Prof. Mayr auf die Schnittmengen zwischen dem physischen Gehirn und der Technologie der Rechner sowie Künstlicher Intelligenz ein. Sein Spezialgebiet sind dabei die Forschung und Entwicklung neuartiger Chips. Er forscht mit seinem Team an 'neuromorphen Chips', also daran, das menschliche Hirn technologisch nach zu modellieren. Das menschliche Hirn gleiche in diesem Kontext der Idee eines Superrechners, weit über das hinaus fähig, was die Kombination verschiedener heutiger Technologien (KI, Quantencomputer, etc.) leisten kann.
Während seiner Herleitung beantwortet Mayr auch die Frage, warum ausgerechnet jetzt die Motivation entsteht, das menschliche Hirn nachzubilden: Wir können inzwischen im Bereich der Halbleiterindustrie nahezu die rechnerischen Anforderungen abbilden.
Im Anschluss an diese Herleitung geht Mayr auf des SpiNNaker2-Projekt ein, in welchem er mit seinem Team an dem SpiNNaker2-Chip forscht und entwickelt. Die Erfolge und neuen Umsetzungsmöglichkeiten dieser Forschung präsentiert er anhand verschiedener Beispiele, demonstriert dabei, wie Science-Fiction-Elemente Wirklichkeit werden. In dem Zusammenhang geht er auch auf aktuelle Herausforderungen und zukunftweisende Fragen im Hinblick dieser Technologie ein.

Im Anschluss an seinen Vortrag diskutiert Prof. Mayr mit dem Publikum. Moderiert werden Vortrag und Diskussion von Prof. Dr. Dr.-Ing. h. c. Peitgen.

Vortragsabstract:
Die Frage ist nicht neu, dafür angesichts der exponentiell gestiegenen Bedeutung der Künstlichen Intelligenz aber umso drängender: Wird die Forschung jemals in der Lage sein, das menschliche Gehirn mit seinen 100 Milliarden Nervenzellen und 100 Billionen Synapsen zu simulieren? Am Lehrstuhl für hochparallele VLSI-Systeme und Neuromikroelektronik nähern sich Prof. Dr.-Ing. Christian Georg Mayr und sein Team mit ihren ultraschnellen Neuroprozessoren und künstlichen „Neuronen“ der lange als unlösbar geltenden Komplexität des menschlichen Gehirns immer mehr an. Allein in ihrem bisher als existierenden Prototyp vorliegenden „Spinnaker-2“-Rechner werden im Endausbau fünf Millionen Arm-Prozessoren rund zehn Milliarden Neuronen und zehn Billionen Synapsen simulieren. Die Erwartungen des Teams um Prof. Mayr sind daher hoch, dass er mit seinem Ansatz der bioinspirierten Künstlichen Intelligenz die KI auf eine neue Leistungs- und Effizienzstufe heben wird. Mithin also Algorithmen und Hardware von Superrechnern am Beispiel des Gehirns auszurichten und damit etwa pharmakologische Wirkstoffentwicklung, Optimierungsalgorithmen im Smart Manufacturing, oder große Sprachmodelle um Größenordnungen schneller berechnen zu können.

In seinem Vortrag wird der Wissenschaftler auch darauf eingehen, was sich aus gehirninspirierter Rechentechnik wiederum für neuartige Ansätze für Schnittstellen zwischen den Nervenzellen und der Elektronik (Brain-Machine-Interface) finden lassen. Ein natürlicher Sinn (Tasten, Sehen, Hören) liefert ins Gehirn eine typische Datenrate bis 1 Mbit/s. Die besten aktuellen Cochlear- oder Retinaimplantate erreichen 100 Bit/s. Auch hier liegen also mehrere Zehnerpotenzen zwischen der natürlichen „Sprache“ des Gehirns und unseren derzeitigen Interpretationsansätzen. Es ist übrigens kein Zufall, dass die Spinnaker-Plattform im Rahmen des europäischen „Human Brain Projects“ entstanden ist und weiterentwickelt wird. In diesem und ähnlichen Projekten arbeitet Prof. Mayr eng mit Neurowissenschaftlern, um sowohl vom Gehirn für neuartige Rechneransätze inspiriert zu werden als auch diese Rechneransätze wieder in der neurobiologischen Forschung (etwa bei den Implantaten) einzusetzen.


Über die Petersberger Gespräche
Vom Vorstandsvorsitzenden und Firmengründer der Comma Soft AG, Stephan Huthmacher, im Jahr 2005 ins Leben gerufen, bietet das Forum Unternehmer:innen und Führungskräften, Forscher:innen und Wissenschaftler:innen eine nahezu jährlich wiederkehrende Plattform für Vorträge, Gespräche und Diskussionen zu den wichtigsten technologiebasierten Transformationsprozessen in Wirtschaft und Gesellschaft.

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Veröffentlicht: 3 months ago

Kategorie Videos  /  Global Change

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