Forscher des International Centre for Neuromorphic Systems (ICNS) an der University of Western Sydney haben den Bau des weltweit ersten Supercomputers angekündigt, der Netzwerke in der Größe des menschlichen Gehirns simulieren kann.
Der Supercomputer namens DeepSouth soll biologische Prozesse nachahmen und große Spiking Neural Networks mit einer Geschwindigkeit von 228 Billionen synaptischen Operationen pro Sekunde emulieren. Damit erreicht DeepSouth eine Leistung, die der geschätzten Operationsrate des menschlichen Gehirns entspricht, heißt es in einer Ankündigung.
DeepSouth verwendet handelsübliche FPGAs (Field Programmable Gate Arrays) für eine leicht zugängliche und linear skalierbare Architektur. Das Projekt verzichtet bewusst auf spezialisierte neuromorphe Chips, um die gewünschte Skalierung und Flexibilität zu erreichen. Die Verwendung handelsüblicher, konfigurierbarer Hardware bedeute, dass der Prototyp leicht in Rechenzentren auf der ganzen Welt repliziert werden könne.
Der verwendete Cortex-Emulator basiert auf einer Nachbildung der sogenannten Minisäule. Minisäulen sind eine grundlegende strukturelle und funktionelle Einheit des Gehirnkortex. Jede Minisäule besteht aus einer vertikalen Gruppe von etwa 100 Neuronen, die sich durch alle Schichten des Kortex erstrecken. Diese Säulen sind besonders wichtig, da sie eine Schlüsselrolle bei der Verarbeitung und Übertragung von Informationen im Gehirn spielen.
DeepSouth soll auch KI-Forschung vorantreiben
Van Schaik erklärt, dass Fortschritte im Verständnis, wie das Gehirn mit Neuronen rechnet, durch die Unfähigkeit, hirnähnliche Netzwerke in großem Maßstab zu simulieren, behindert werden. Die Simulation von Spiking Neural Networks auf Standardcomputern mit GPUs und CPUs sei zu langsam und energieintensiv. DeepSouth soll das ändern.
"Diese Plattform wird unser Verständnis des Gehirns verbessern und dabei helfen, Computeranwendungen im Gehirnmaßstab in verschiedenen Bereichen wie Sensorik, Biomedizin, Robotik, Raumfahrt und groß angelegte KI-Anwendungen zu entwickeln", sagt van Schaik. Die Simulationen im Gehirnmaßstab könnten auch helfen zu verstehen, wie ein gesundes menschliches Gehirn im Vergleich zu einem kranken Gehirn funktioniert.
Das ICNS-Team der University of Western Sydney arbeitet mit Partnern aus dem Bereich der neuromorphen Forschung zusammen, darunter Forscher der University of Sydney, der University of Melbourne und der Universität Aachen in Deutschland.
DeepSouth soll im April 2024 betriebsbereit sein.
Wer mehr über Neuromorphic Computing erfahren möchte, kann sich unseren DEEP MINDS Podcast #7 anhören.
