In deze chip kunnen alle neuronen in principe met elkaar communiceren. De chip versloeg conventionele computers van vergelijkbare grootte al op veel terreinen.

Breinachtige chip imiteert menselijke hersenen

Al onze moderne computers zijn gebaseerd op een concept van al een halve eeuw geleden. Chipontwerpers hebben nu een nieuwe chip ontwikkeld die radicaal anders werkt, namelijk gebaseerd op de architectuur van een menselijk brein. De chip blijkt veel meer rekencapaciteit te hebben dan een traditionele chip van vergelijkbare grootte. Is dit het geheim van de opmerkelijke efficiëntie van het menselijk brein?

In deze chip kunnen alle neuronen in principe met elkaar communiceren. De chip versloeg conventionele computers van vergelijkbare grootte al op veel terreinen.
In deze chip kunnen alle neuronen in principe met elkaar communiceren. De chip versloeg conventionele computers van vergelijkbare grootte al op veel terreinen.

Hoe werken computers?
Alle digitale computers die tegenwoordig op de markt zijn, werken volgens hetzelfde principe. Ze bestaan uit een processor, een werkgeheugen en een klok. Bij elke rekenstap laadt de processor een ‘woord’, bestaande uit een rijtje enen en nullen, van een stapel (stack) in het werkgeheugen en voert hier een bewerking op uit. Het resultaat wordt weer teruggeplaatst in het werkgeheugen. Dit ontwerp bleek erg succcesvol – vrijwel elke computer werkt er mee – maar kent een aantal grote nadelen. Zo lopen alle bewerkingen via de processor. Deze processor is zwaar overbelast en gebruikt heel veel energie. We lopen nu dan ook steeds mee tegen de beperkingen van de bestaande computerarchitectuur aan.

Menselijk brein
Ons brein kan net als een computer informatie verwerken. Alleen werkt ons brein radicaal anders dan een computer. Zo bestaat ons brein uit miljarden rekeneenheden – neuronen, een type zenuwcellen – die onderling verbonden zijn met een gedetailleerd web van dwarsverbindingen. Elk neuron verwerkt zowel informatie als slaat informatie op. Neuronen communiceren onderling weliswaar traag, maar omdat het er zo ontzettend veel zijn, en elk neuron tegelijkertijd werkt, kan ons brein van nog geen anderhalve kilo toch in veel opzichten grotere prestaties leveren dan een moderne supercomputer. Geen wonder dat computerwetenschappers nu proberen deze structuur in hardware na te bouwen.

Neuronische chip
Karlheinz Meier van de universiteit van de Duitse stad Heidelberg heeft nu met een aantal collega’s een chip ontwikkeld, Spikey, die vierhonderd ‘neuronen’ kent. Een neuron in ons brein werkt met een voltage over de celwand. De kunstmatige neuronen in deze chip bestaan uit condensatoren, elektronische onderdelen die lading opslaan. Overschrijdt de lading in de condensator een bepaalde grenswaarde, dan begint deze lading te stromen – een ‘puls”. Zo werken onze neuronen ook. Inderdaad is in deze chip gedrag aangetroffen dat ook bekend is van kluitjes hersenweefsel in het laboratorium. Nog interessanter is dat dit circuit zelf kan leren. Dit ten koste van een zekere onvoorspelbaarheid. Op dit moment wordt gewerkt aan circuits met honderdduizenden neuronen, uiteindelijk gevolgd door voldoende kleine neuronen, gestapeld, om de visuele cortex van een rat te simuleren. Uiteindelijk een menselijk brein op een chip?

Bron
Thomas Pfeil et al., Six networks on a universal neuromorphic computing substrate, ArXiv (2012)

31 gedachten over “Breinachtige chip imiteert menselijke hersenen”

  1. Ik denk dat de onvoorspelbaarheids factor garant staat voor individuele, karakteristieke ontwikkelingen in toekomstige zelflerende computerbreinen. Die zelflerende breinen zullen dan ook deels, de voor de mens zo kenmerkende verschillen van inzichten en oplossingen kennen, ongeacht hun intelligentie. Puur logische inzichten, gebaseerd op wiskundige vergelijkingen daargelaten, zullen er toch ook keuzes door het computerbrein worden gemaakt. Deze zullen als gevolg van de onvoorspelbaarheids factor, een soort random functie van keuzes in bepaalde situaties veroorzaken. Ik denk dan aan de uiterlijke vormgeving van concepten bijvoorbeeld, als het er voor een conceptontwerp ergonomisch,  economisch, of aerodynamisch niet toe doet hoe dit vorm krijgt in de uitvoering. In de ruimtevaart bijvoorbeeld, kan men, slechts rekening houdende met versnellingen of vertragingen, de toestellen uitwendig in principe elke vorm geven die men kiest. Er is geen wrijving door atmosfeer, dus ook geen daarop gebaseerde logische vorm. Agressief gedrag verwacht ik niet, wanneer de toestellen elkaar daar boven ontmoeten, dat is een voor de mens als meest agressieve soort op aarde, evolutionair aangeboren foutje. Op naar een toekomst waar de mensheid vertroetelt gaat worden door machines, kwestie van aangeleerde vriendelijkheid. :)  

  2. Buiten het gegeven dat ik het een knap staaltje techniek vind, ben ik er toch geen voorstander ervan op een enkele uitzondering daar gelaten. Het enige wat ik in het voordeel kan zien is als de mens gehandicapt is met zn eigen grijze cellen. Daarnaast zou het dus een implantaat moeten zijn, maar wat gebeurd er als die chip op hol slaat enof defect raakt door wat voor omstandigheden dan ook??? Het zit denk ik niet in een houder met een gleufje, waarin je die chip maar even verwisselen kan??? Tot slot, de mens heeft al zoveel gemak om zn grijze cellen luier te maken, dus daar wordt je dan ook niet vrolijker van. Mvg Paul.  :-( 

    1. Jij hebt volgens mij angst voor de totaal onvoorspelbare en gegarandeerd, reusachtige gevolgen op dit gebied voor de mensheid. Dat is niet vreemd, maar ongegrond als het vergeleken aankomt op de voorspelbare onbetrouwbaarheid van de medemens, tegenover die van de machine breinen van de toekomst. De evolutionaire eigenschappen van het verdeelde menselijk brein, veroorzaken onlogische conflicten, merendeels gebaseerd op hormonaal aangestuurde reacties, allemaal angst dus. Machines kennen geen emoties en egoismen, ze opereren op basis van logica. Hoe intelligent ze ook worden, kwaad worden ze niet. Het ligt echt aan de bouwer van dergelijke systemen of een machine/systeem, voor de mens schadelijke akties zal ondernemen. De mens zal op termijn moeten leren omgaan met dit feit; dat conflicten niet kunnen worden opgelost met agressieviteit, maar met het wederzijds delen van alle belangen, of ze sterft uit als soort.  Er zijn teveel van ons, om het zonder technische vooruitgang en automatisering op den duur vol te houden. De handvaten die we nu hanteren bestaan uit onderdrukking door geweld, of egoistische manipulatie van systemen, waaronder bijvoorbeeld geldstromen of middelen van bestaan. Zoiets doen machines niet, daarvoor moet je ze eerst programmeren. Zelflerende systemen worden niet geprogrammeerd en opereren zuiver logisch als ze goed geconstrueerd zijn. De agressieve machines nu, zijn een antwoord op bestaande conflictsituaties en het gedrag van de mens daarin. Angst voor wat de primitieve medemens kan doen, kun je niet projecteren op bewust geworden machines. ;)

      1. Andre, ik heb geen angst omtrent dit gegeven, het kan nooit erger zijn dan het al is. Ook al zou dit gegeven uitgevoerd worden. Je schrijft: Machines kennen geen emoties en egoismen, ze opereren op basis van logica. Hoe intelligent ze ook worden, kwaad worden ze niet. Hierin zit het euvel waarom ik er niet mee eens bent, je haalt het dualisme, waaraan we onderhevig zijn in een klap weg. Moet je dat willen? is een keuze? Zelf vind ik het maar een speeltje van de technologie! Maar angst heb ik er niet voor en zou in zo’n mensheid niet willen leven, waar alles, om het zomaar even te noemen non duaal zou zijn. Mvg Paul.  :-( 

        1. Ik denk aan de toekomst van de mensheid, en de voorzieningen die er nodig zijn om die gestaag toenemende massa in vrede te voorzien van middelen en voeding. Dualiteit/nondualiteit is hier geen issue, het voortbestaan hoe dan ook wel. Ik vind het een beperking, om aan alles dualistische/nondualistische, filosofische gedachten experimenten te koppelen. Ik vorm mijzelf flexibel in interactie met de wereldgebeurtenissen,  de geschiedenis daarvan, en de toekomst. Hoe anderen mijn uitgangspunten dan in stromingen en gedachtengoed benamen is niet belangrijk voor mijn uiteindelijke doelstellingen. De hokjes [dualisme, nondualisme] moeten voor mij op elk moment qua filosofische benadering, door mij inwisselbaar zijn voor de mentaal meest gunstige instellingen en benaderingen van problemen, in die hokjes zelf pas ik dus niet. Maar ieder haar/zijn keuzevrijheid toch, daar moeten we naar streven. :)

        2. Goede vriend, de wetmatigheid van het levendmechanisme kent 2 begrippen. 1- om voor het voortbestaan v/d soort zorg te dragen. 2- Om als voer voor de onderlagen te dienen. Wij hebben het geluk om aan de top v/d soort te staan. De cyclus van ons voortbestaan past zich steeds weer aan aan de nieuwe en huidige omstandigheden, ongeacht wat voor omstandigheden. M.a.w. door de dualiteit zal er altijd een minimum aan verschil aanwezig moeten zijn, oftewel in positieve enof in negatieve zin. Die bepaalt dan de omstandigheden van de cyclus. Als je iedereen met een chip implantatie wilt gaan sturen, waar blijft dan de zingeving van het leven, gezien mede in zijn voor- en tegens. Wordt je daar dan vrolijker van, als je gelijk bent aan een ieder op deze aardkloot? Juist het gegeven van verscheidenheid maakt dit leven spannend en uitdagend. Ik moet er niet aan denken dat er een wezen wat gelijk is aan mij, laten we het uiterlijk er nog even buiten, laat staan dat de rest van de mensheid gelijk aan mij is enof andersom. Dat we onderhevig zijn aan oorlogen etc, etc, is een noodzaak, rationeel gezegd: als er geen oorlogen, ruzie, armoede etc meer zal zijn, dan is de wereld binnen de kortste keren overbevolkt. En kom nu niet aan met het gegeven dan wonen we al op een volgende planeet, want dat is geen realiteit, maar een ontsnappings route. De wetmatigheid van de natuur is zo groots en goed geregeld, dat ik daarom geen chip geimplanteerd hoef te hebben. Mvg Paul.

        3. Beste Paul, zoals dat al duidelijk werd in andere discussies over het onderwerp “dualisme versus nondualisme”, ontbreek ik daar bewust. Geen enkele filosoof of filosofische stroming, heeft als gevolg van haar/zijn noestig gewrochte werken, als resultaat gehad dat het hier op aarde voor iedereen beter werd, integendeel. Klinkt allemaal mooi, maar idealen vullen geen hongerige monden, moderne technieken wel. Filosofische eigen individuele interpretaties, leidden telkens bewezen (o.a. communisme) tot steeds weer nieuwe vormen van dictaturen en elkaar bevechtende groepen. Oorzaak, de natuurlijke evolutionaire  eigenschappen van de mens, de onontkoombare aard van het beestje. De menselijke aard veranderen kunnen we niet, dan de technieken om dit wel te bereiken maar ontwikkelen denk ik dan. Inzicht doet wonderen en behoeft geen dwang. Een juiste aanvulling op onze tekortkomingen is geen beperking van vrijheden, of individuele positieve ontwikkelingen, in alle vrijheid van keuze, door de verschillende persoonlijkheden. Meten is weten, maar weten doet ook bewust meten, daar zit het kwalitatieve verschil in direkte keuzes. Met zo’n chip wordt je geen robot, maar weet ondertussen wel waar de probleemoplossingen liggen voor de moeilijkheden die je tegen zult komen in dit leven. Conflicten ontstaan uit meningsverschillen tussen individuen en groepen, over inzichten in elkaars keuzes of standpunten. Er kunnen geen conflicten ontstaan, als men de inzichten en kennis in elkaars beweegredenen duidelijk kan delen. Hooguit deelt men dan gezamelijk de teleurstellingen, of juist de successen als gevolg van de grotere groepsverbanden. Twee weten altijd meer dan één, en meer individuen is een voorwaarde voor meer kennis, in plaats van bloedvergieten omdat men een produkt met minder wil delen. ;)
           

        4. Beste Andre, Je stelling goed begrepen. 1- de wens van de gedachte om met een chip iets positief te bereiken, moet zich nog maar waarmaken. 2- Elk individu op deze aardkloot heeft in principe het vermogen om dat gene te bereiken, wat men met de chip wilt bereiken, op uitzondering daar gelaten. M.a.w. het vergt wel een doorzettingsvermogen en wilskracht om dat gene te bereiken, hoe het uiteindelijk hoort te zijn in ons menszijn. Tenminste wat we aannemen zoals het behoort. Dus ook de mens is in staat om zijn aard zelf te veranderen. Dan krijgen we nog het gegeven dat alles wat posief is ook zeer nadrukkelijk negatief kan zijn. En zoals Roeland het ook al aangaf, kan ook hier weer de elitaire (kapitaal) macht(en) weer misbruik van maken om het zo maar even te verwoorden, ten goede van hun. Dat men de chip uit probeerd heb ik geen bezwaar tegen, maar ik vraag me zelf af of we er inderdaad iets mee opschieten??? Waar is onze potentie gebleven van onze geestelijke wilskracht, die we uiteindelijk allemaal bezitten ??? Mvg Paul.  :-?   

        5. Machines zullen nooit zelf emotioneel kunnen zijn maar wanneer het menselijk brein in kaart is gebracht per cel en een computer kan al deze cellen simuleren (Hierbij zou wel zo’n beetje elke factor die op een cel van toepassing is gesimuleerd moeten worden), zou dit niet betekenen dat de simulatie emoties kan simuleren?

          Dus in feite als iemand een toekomstige computer met genoeg rekenkracht het commando geeft een menselijk brein te simuleren en deze te laten beslissen over wat de computer moet doen, dan zal die computer dus telkens bereken wat de beslissing van die menselijke simulatie is en deze uitvoeren?

          Dit alles is voorlopig onwaarschijnlijk omdat nog niet alle cellen en de factoren die op de cellen van toepassing zijn in kaart zijn gebracht. Is dit wel het geval dan moet er ook nog voldoende rekenkracht zijn (Momenteel halen alle computers ter wereld samen het niet om zo’n complexe simulatie te maken) 

  3. Zo’n soort chip ‘neurochip’ is al een hele tijd geleden ontwikkeld. Ik meen ergens in de jaren 80 maar heb er daarna niks meer over gehoord. Zeker geen succes geworden denk ik.. Maar als dit nu wel lukt is het idd een grote stap naar een kunstmatig écht brein. Maar of dat dan ‘menselijke’ gedachten kan hebben is een open vraag. Ik kan me wel voorstellen dat zoiets op een of andere manier aangesloten kan worden op een menselijk brein als een soort uitbreiding voor onze intellectuele capaciteit. Charles Stross heeft zoiets ook beschreven in ‘Áccelerando’. Dit sf-verhaal speelt in de nabije toekomst waar de meeste mensen uitbreidingen in hun hersens gebruiken gebaseerd op neuroprocessors en permanente brein-internetverbindingen. Dit geheel word daar toepasselijk de ‘exocortex’ genoemd.

  4. Antares: Op dit moment gaan er enorm veel fondsen naar de ontwikkeling van drones. Die drones moeten als het even kan snel en zelfstandig reageren.
    Nu gaat het nog via een meldkamer in de USA, maar het is natuurlijk efficiënter als ze op eigen houtje kunnen beslissen.
    Ik vermoed dat die chips in dergelijke drones ingezet zullen worden. En die drones worden geen lieverdjes :)  
    Eerst zullen ze ingezet worden in Afghanistan, later bij ons in de straat :)
    Je hebt gelijk dat de drones de wensen van hun scheppers zullen reflecteren. En aangezien de macht in handen is van een op macht beluste elite zullen de drones die wensen reflecteren.
     

    1. Roeland, de toegepaste computers in die drones zijn alleen symbolisch, kunstmatig intelligent te noemen, op basis van de huidige maatstaven en prestaties van de bestaande  machinebreinen. Echt intelligent willen ze die dingen helemaal niet hebben. Dat kan zich namelijk om logische redenen dan ook tegen de initiatiefnemers keren, die dat net als jij en ik zien aankomen. In grote wereldconflicten staan de bekende intellectuelen direkt bovenaan het lijstje van persona non grada om die reden. Ze vormen een natuurlijke bron van weloverwogen en met leidinggevende capaciteiten uitgerustte, onbekende factor in de strijd. Er wordt en werd ze dan de keuze gesteld, voor of tegen de agressor te kiezen niets ertussenin. Geloof maar niet dat de elite dat in superieure machinevorm tegenover zich wil krijgen. :)

    1. Nog interessanter is dat dit circuit zelf kan leren. Dit ten koste van een zekere onvoorspelbaarheid. Op dit moment wordt gewerkt aan circuits met honderdduizenden neuronen, uiteindelijk gevolgd door voldoende kleine neuronen, gestapeld, om de visuele cortex van een rat te simuleren.
      ———————–
      Informatica en kunstmatige intelligentie komen dan nog dichterbij elkaar te liggen. Er gaat dan echt een versmelting plaatsvinden. Wat betekent dit dan bijvoorbeeld het internet? En wat te denken van robots? Dit kan wel eens echt een spectaculaire ontwikkeling zijn als ik het zo bedenk.
       
      Maar dit is dan niets anders dan een hardwarematige brein. Dus niet geen softwaresimulatie, maar puur hardwarematig. Dit is een zeer belangrijke ontwikkeling. Echt een doorbraak die gaat zorgen voor een revolutie als dit zich echt goed verder weet te ontwikkelen.

    2. Wat dit artikel beschrijft is niets anders de volgende generatie chips. Chips als in geïntegreerde schakeling: http://nl.wikipedia.org/wiki/Ge%C3%AFntegreerde_schakeling
       
      Door een compleet radicale aanpassing in het ontwerp van de samenhang de van elektronische onderdelen en dus met name condensatoren is het dus blijkbaar mogelijk om de elektronische equivalent van neuronen te genereren en zodanig te laten samenwerken dat er een hardwarematige brein ontstaat. Een zeer interessant en revolutionair chipontwerp.  

  5. Antares: Ook in een intelligente drone kunnen bepaalde regels geprogrammeerd worden.
    Een heel eenvoudige oplossing is als leden van de elite en hun handlangers een klein zendertje bij zich dragen of nog beter een ingeplanteerde chip hebben waardoor de drone hun niet zal aanvallen. 
    Ook zal er een moment komen dat al het werk door machines gedaan kan worden en dat de elite mensen niet meer nodig heeft voor bijv. de voedselvoorziening.
    Wat je zult zien is dat de elite zichzelf op de manier die aangegeven wordt door Ray Kurzweil onsterfelijk zal maken, dat het werk gedaan gaat worden door machines en dat een combinatie van drones en een losgelaten virusje de rest van de mensheid zal uitroeien.
    Natuurlijk zouden dit soort technieken ook voor het heil van de mensheid gebruikt kunnen worden, maar de ervaringen met de elite die ons van de ene in de andere crisis doet storten puur met het doel om macht uit te breiden zijn niet heel erg positief :) 

    1. Ik denk dat die elitechips massaal gekopieert gaan worden, net als onze bankpasjes en ID’s nu. Daarnaast, er bestaat helemaal geen elite, ze voelen zich alleen zo groots dat het er vanaf druipt. Ivo Aanstelten is daarvan een voorbeeld, die loopt op stelten om zijn diepgang gestalte te geven, maar inzicht in de werkelijkheid , NO WAY… :)

  6. Ik vermoed dat die elite chips dermate ingewikkeld worden dat ze niet gecopieerd kunnen worden.
    Het is de vraag of Opstelten zo’n elite chip zal krijgen. Waarschijnlijk is hij te onbelangrijk. De echte elite is een beperkt aantal Bilderberg mannen die behoefte zullen hebben aan een beperkt aantal technici en that is it. Ik denk dat het gaat om enkele duizenden mensen op wereldniveau.
    Het Nederlands parlement en de Nederlandse regering worden steeds meer gedegenereerd tot een soort gemeenteraad. Ik denk niet dat die ‘chipwaardig’ zijn. Van Rompuij zal er misschien wel een krijgen :) 
    De echte elite is slimmer dan je denkt. Kijk hoe ze nu hun plannen aan het doorvoeren zijn zonder enig noemenswaardig verzet. 

  7. Leuk maar ook naïef dat velen hier vertrouwen hebben in een goede afloop van deze ontwikkelingen en mogelijkheden.
    Ik ben een beetje simpel… maar weet dat alle nieuwe vindingen eerst militaire toepassingen vinden en pas later voor de burger beschikbaar zijn. Ofwel het zal eerst een agressief karakter hebben en verder ontwikkelen.
    Daarnaast probeert elk zelflerend systeem te overleven en te overwinnen. Dat een computer geen emoties kent is bij een zelfdenkend systeem niet het geval. Emoties zijn ook rekenmethoden waarbij de methoden te complex zijn voor onze ratio omdat het aantal overwegingen te groot zijn. Evenals bij intuïtie. Ook een zelfrekenende computer zal onder tijdsdruk een schijnbaar irrationele beslissingen nemen.
    Als laatste zal de mogelijkheid ontstaan dat de computer intelligenter wordt dan de mens en hem in zijn verkeerde beslissingen zal corrigeren. Dit op zicht leidt al tot strijd en dus agressie.
    Maar voordat het zover is zal eerst een kleine groep mensen op deze planeet die deze techniek groot kunnen inzetten de baas worden over het individu.
     

  8. Rob: Helemaal mee eens. Techniek is neutraal. Het kan gebruikt worden op een goede of slechte manier dat hangt van de mannen achter de knoppen af.
    Ik ben niet zo optimistisch over de goede bedoelingen van de elite die ons steeds weer in nieuwe crisissen stort.

    De eerste intelligentie machine zal een drone zijn. Niet een aardige artificiële verpleegster. Afghanistan is een ideale oefengrond voor die drones.

    Op 21-12 zal het een en ander gebeuren, maar naar alle waarschijnlijk niet veel meer dan op 20-12.

Laat een antwoord achter aan antares Reactie annuleren