Intel heeft afgelopen week een computer gepresenteerd die werkt zoals een dierlijk brein. Het nieuwe systeem, Pohoiki Springs geheten, telt honderd miljoen neuronen, ongeveer zoveel als een klein zoogdier er heeft.

De neuronen in een dierenbrein – zoals het menselijk brein – zijn speciale cellen die met elkaar in contact staan via elektrochemische verbindingen. Elk neuron krijgt langs die weg elektrische pulsen binnen van andere neuronen.

Als die pulsen erg sterk zijn of het er veel zijn binnen een korte tijd, is dat het signaal voor het neuron om zelf ook een puls uit te zenden naar andere neuronen. De golven van pulsen die zo ontstaan, vormen wat we hersenactiviteit noemen. Het brein leert door de sterkte van de verbindingen tussen neuronen bij te stellen.

Om de werking van het dierenbrein te imiteren kwam Intel in 2018 met de chip Loihi (spreek uit: Lo-ie-hie), die 130.000 kunstmatige, elektronische neuronen bevat. Pohoiki Springs is de nieuwste en verreweg grootste computer opgebouwd uit Loihi-chips: 768 exemplaren zitten samen in een omhulsel waarin vijf gewone computerservers passen.


Deep learning

De ontwikkeling van Loihi is een reactie op de opkomst van diepe neurale netwerken (deep learning), de techniek waardoor computers tegenwoordig zo goed beelden kunnen herkennen, teksten vertalen en meer.

Daarbij wordt de structuur van het brein gesimuleerd op een conventionele computer, wat goed werkt maar erg veel rekenkracht vraagt. Zo consumeerde AlphaZero, het neurale netwerk dat het sterkste schaakprogramma ter wereld werd, volgens schattingen tijdens zijn training rond 1000 kilowatt aan elektriciteit. Dat is een vermogen waarop je een trein kunt laten rijden.

Een ingebakken neurale structuur zou vele malen efficiënter moeten zijn, verwachtte Intel. Dat wordt bevestigd door het stroomverbruik van Pohoiki Springs: minder dan 500 watt.

Intel benadrukt dat Loihi en de eruit opgebouwde systemen nog in de onderzoeksfase zitten. Pohoiki Springs wordt via de cloud beschikbaar gesteld aan wetenschappers.

Ongeveer gelijktijdig met het nieuws over Pohoiki Springs maakte Intel bekend dat een kleinere Loihi-computer met succes het reukvermogen van de menselijke neus had geïmiteerd: het kon tien verschillende stoffen in een gasmengsel identificeren uit data van chemische sensoren. Daarvoor had Intel samengewerkt met neurofysiologen van de Amerikaanse Cornell University.
 

Tekst: Timo Können