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    Menschliches Gehirn (Symbolbild)

    Zur Imitation von Gehirntätigkeit: Russische Forscher entwickeln biomorphes Neuronen-Modell

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    Ein russisches Forscherteam an der Staatlichen Universität Tjumen (Westsibirien) hat ein biomorphes Modell eines Neurons entwickelt und konzeptionelle Prinzipien für den Aufbau eines darauf basierenden neuronalen Netzes formuliert. Die Forschungsergebnisse sind in der Fachzeitschrift „Neural Computing and Applications“ veröffentlicht.

    Demnach weist das neu entwickelte Neuronenmodell nicht nur strukturelle, sondern auch funktionelle Ähnlichkeiten mit einem biologischen Neuron auf. So bestehe es aus drei separaten Bestandteilen, also aus Dendriten, Zellkörpern (Soma) und Axonen, und ermögliche es, beliebige Verbindungen zwischen ihnen herzustellen, wodurch die neuronale Architektur sehr flexibel werde.

    Es ist bekannt, dass ein elektrisches Aktionspotenzial oberhalb einer bestimmten Schwelle zur Erregung eines Neurons benötigt wird. In dem von den sibirischen Wissenschaftlern vorgeschlagenen Modell sind nicht die Form des ankommenden elektrischen Impulses, sondern die durchschnittliche Wiederholungsrate der elektrischen Impulse berücksichtigt worden. Laut den Fachleuten ermöglicht ein solcher Algorithmus zum Weiterleiten von Signalen, den Zeitschritt zu erhöhen und infolgedessen die Geschwindigkeit der Berechnung des neuronalen Netzes zu erhöhen.

    Zuvor teilten die Forscher von der Universität Tjumen mit, dass Memristoren die Grundlage für die Funktion eines biomorphen Neuroprozessors seien. Sie dienten als Synapsen (Kontaktbereich zwischen zwei Neuronen). Die Verwendung von Memristoren, basierend auf dem neu entwickelten Modell, mache es möglich, ein extra großes biomorphes neuronales Netz aufzubauen, das die Tätigkeit der kortikalen Säule des Gehirns auf einer autonomen Hardware (biomorpher Neuroprozessor) imitiert.

    Ein besonderes Augenmerk auf die kortikale Säule komme da nicht von ungefähr: Diese Struktur werde als elementares Modul im Informationsverarbeitungssystem des Gehirns angesehen. Laut den Forschern kann mit Hilfe vieler künstlicher kortikomorpher Säulen ein Modell des Neokortex des Gehirns erstellt werden, das keine große Rechenleistung erfordern würde. Die meisten Software-Berechnungen sollen mit einem speziellen elektronischen Gerät durchgeführt werden.

    pd/sb/sna

     

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    Tags:
    Bestandteile, Software, Aufbau, Neuronen, Gehirn