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Neuromorphic Computing

Künstliche Intelligenz inspiriert vom biologischen Gehirn

14. Juli 2021, 13:30 Uhr   |  Quelle: Intel / Redaktion: Diana Künstler | Kommentar(e)

Künstliche Intelligenz inspiriert vom biologischen Gehirn
© Intel

„Loihi“ steht im Rahmen der Intel Neuromorphic Research Community (INRC) mehr als 100 Forschungsteams aus Lehre, Forschung und Wirtschaft zur Verfügung. Ziel ist es, das Wissen um die Potenziale, Erfordernisse und Grenzen des Neuromorphic Computing auszubauen und die Entwicklung weiter voranzutreiben.

Neuromorphe Systeme orientieren sich an der Funktionsweise eines biologischen Gehirns. Bevor solche Lösungen massentauglich sind, ist jedoch noch ausführliche Grundlagenforschung nötig. Deshalb hat Intel einen Chip entwickelt, der mehr als 100 Forschungsteams zur Verfügung steht.

Neuromorphes System
© Intel

Rich Uhlig, Managing Director von Intel Labs, besitzt eines der Nahuku-Boards von Intel, die jeweils acht bis 32 neuromorphe Intel Loihi-Chips enthalten. Intels neuestes neuromorphes System, Pohoiki Beach, besteht aus mehreren Nahuku-Boards und enthält 64 Loihi-Chips. Pohoiki Beach wurde im Juli 2019 eingeführt.

Schon längst ist Künstliche Intelligenz (KI) keine Zukunftsmusik mehr. Wir profitieren täglich von KI-basierten Anwendungen und nutzen die Technologie auch für den Umweltschutz oder im Gesundheitswesen. Doch bestimmte Aufgaben stellen intelligente Systeme vor große Herausforderungen. Das gilt insbesondere, wenn sie mit einer unvorhersehbaren Umgebung interagieren sollen – wie es beispielsweise in der Robotik oder bei autonomen Anwendungen der Fall ist. Solche Szenarien könnten von einem neuen, flexiblen Ansatz profitieren, der sich stark vom klassischen Computing unterscheidet. Intel forscht aus diesem Grund am Neuromorphic Computing.

Neuromorphe Systeme arbeiten nicht nach herkömmlicher Computerlogik, sondern orientieren sich an der Funktionsweise eines biologischen Gehirns. Dazu übertragen sie die Art, in der Neuronen im Gehirn organisiert sind und miteinander kommunizieren, auf Hardwareebene. „Neuromorphic Computing wirft prinzipiell alles über Bord, was wir über Prozessoren und das Computing im Allgemeinen zu wissen glauben. Der Fokus liegt hier auf den Funktionsweisen eines biologischen Gehirns”, führt Yulia Sandamirskaya, Applications Research Lead, Neuromorphic Computing Lab bei Intel Labs in München, weiter aus.

Loihi Prothese, Intel
© Intel

Rachel Gehlhar vom Amber Lab, Caltech, und Terry Stewart vom kanadischen National Research Council arbeiten daran, die Beinprothese „Ampro3“ mit Intels Kapoho Bay Loihi-Gerät zu steuern, damit sich das Bein beim Gehen besser an unvorhergesehene kinematische Störungen anpassen kann. 

Das Ergebnis ist eine vollkommen neue Computing-Architektur, die besonders energieeffizient sowie dynamisch arbeitet und gleichzeitig lernfähig ist. Diese Eigenschaften versprechen großes Potenzial, insbesondere am Edge und in der Cloud.

Bevor neuromorphe Lösungen jedoch flächendeckend zum Einsatz kommen werden, ist noch ausführliche Grundlagenforschung nötig. Zu diesem Zweck hat Intel den Chip Loihi. Erste Erfolge verzeichnet die Forschung bereits mit neuromorphen Testsystemen zur Geruchserkennung oder versehen mit einem künstlichen Tastsinn. Weitere Einblicke in die Funktionsweise von Neuromorphic Computing, Intel Loihi und die aktuelle Forschung sowie erste Anwendungsszenarien finden sich in der Bildergalerie:

Intel: Neuromorphic Computing

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Die Intel Neuromorphic Research Community (INRC)

2018 rief Intel die Intel Neuromorphic Research Community (INRC) ins Leben. Mehr als 100 Teams aus Lehre, Forschung und Wirtschaft arbeiten hier gemeinsam an den Grundlagen des Neuromorphic Computings. Die Basis aller INRC-Projekte bildet dabei Intels Forschungschip Loihi, der in bestimmten Anwendungsszenarien bis zu 1.000 Mal schneller und 10.000 Mal effizienter als eine herkömmliche CPU ist.

 

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