Satu kajian yang diterbitkan dalam jurnal akses terbuka Frontiers in Neuroscience mendapati bahawa komputer berdasarkan simulasi rangkaian saraf di otak dilakukan serupa dengan komputer super yang menjalankan perisian emulasi otak terbaik yang digunakan dalam penyelidikan isyarat saraf. Apabila diuji ketepatan, kelajuan dan penggunaan kuasa, komputer unik ini, SpiNNaker, berpotensi mengungguli superkomputer konvensional dari segi kelajuan dan kecekapan kuasa. Tujuannya adalah untuk memperluas pengetahuan tentang cara kerja neuron di otak, seperti yang berlaku untuk pembelajaran dan gangguan seperti epilepsi dan penyakit Alzheimer.
SpiNNaker dapat memberikan model biologi korteks terperinci (lapisan luar otak yang menerima dan memproses maklumat dari deria), menghasilkan hasil yang sangat dekat dengan yang diperoleh ketika menjalankan program emulasi pada komputer super, "kata Dr. Sacha van Albada, penulis utama Penyelidikan dan Ketua Pasukan untuk Neuroanatomi Teoritis di Pusat Penyelidikan Julich di Jerman. "Keupayaan untuk melaksanakan rangkaian saraf terperinci berskala besar dengan cepat dan dengan perbelanjaan tenaga yang rendah akan menyumbang kepada penyelidikan robotik dan juga kajian mengenai gangguan otak."
Otak manusia sangat kompleks dan mengandungi seratus bilion sel yang saling berkaitan. Kami mempunyai pemahaman tentang bagaimana neuron individu dan komponennya beroperasi, dan bagaimana mereka berinteraksi antara satu sama lain, bidang otak mana yang digunakan untuk persepsi, tindakan dan kognisi deria. Tetapi kita kurang mengetahui tentang transformasi aktiviti saraf menjadi tingkah laku, seperti bagaimana pemikiran diubah menjadi pergerakan otot.
Perisian superkomputer telah membantu meniru isyarat antara neuron, tetapi program terbaik pada komputer terpantas hari ini hanya dapat meniru 1 persen otak manusia.
"Masih belum jelas seni bina komputer mana yang paling sesuai untuk menjalankan emulator otak secara menyeluruh. Projek Otak Manusia Eropah dan Pusat Penyelidikan Julich telah melakukan penyelidikan yang luas untuk menentukan strategi terbaik untuk tugas menakutkan ini. Superkomputer hari ini mengambil masa beberapa minit untuk meniru satu saat tindakan sebenar, jadi penyelidikan seperti proses pembelajaran tidak tersedia hari ini, jelas Profesor Markus Disman, pengarang bersama dan ketua Jabatan Neurosains Komputasi di Pusat Penyelidikan Julich. - Terdapat jurang yang besar antara penggunaan tenaga otak dan komputer super. Pengkomputeran neuromorfik (seperti otak) membolehkan kita memahami sejauh mana kita dapat mencapai kecekapan tenaga otak menggunakan elektronik."
Dibangunkan lebih dari lima belas tahun dan berdasarkan struktur dan cara otak manusia, SpiNNaker - sebahagian daripada platform pengkomputeran neuromorfik European Brain Research Project - terdiri daripada setengah juta elemen pengkomputeran sederhana. Para penyelidik membandingkan ketepatan, kelajuan, dan kecekapan tenaga SpiNNaker dengan NEST, perisian superkomputer khusus yang digunakan untuk mengkaji isyarat saraf di otak.
"Emulasi yang dijalankan di SpiNNaker dan NEST menunjukkan hasil yang sangat serupa," kata pengarang bersama Steve Furber, profesor kejuruteraan komputer di University of Manchester. - Untuk pertama kalinya, peniruan terperinci korteks serebrum telah dihasilkan melalui SpiNNaker (atau platform neuromorfik lain). SpiNNaker merangkumi 600 papan yang menggabungkan lebih daripada 500,000 pemproses kecil. Emulasi yang dilakukan dalam kajian ini hanya menggunakan enam papan, yang merupakan 1% daripada kuasa penuh mesin. Hasil kami akan membantu meningkatkan perisian dan mengurangkan bilangan papan yang digunakan untuk satu."
Seperti yang dikatakan oleh Dr. van Albada, "Kami berharap dapat melakukan lebih banyak emulasi masa nyata dengan menggunakan sistem pengkomputeran neuromorfik ini. Dalam Projek Penyelidikan Otak Eropah, kami sudah bekerjasama dengan pakar neuro-robotik yang berharap dapat menerapkan penemuan kami untuk mengawal robot."
Video promosi:
Vadim Tarabarko
