W nowym projekcie unijnym informatycy czerpią inspirację z natury
Naukowcy, których prace są finansowane ze środków unijnych, badają sposób, w jaki uczą się nasze mózgi, aby wykorzystać tę wiedzę w projektowaniu nowych komputerów. Projekt BRAIN-I-NETS (Nowatorskie modele uczenia się inspirowane mózgiem na potrzeby wielkoskalowych sieci neuronalnych) otrzymał 2 mln EUR z tematu "Technologie informacyjne i komunikacyjne" (TIK) Siódmego Programu Ramowego (7PR). Partnerzy projektu chcą czerpać inspirację z naturalnych procesów uczeniowych w mózgu, aby stworzyć następną generację maszyn, które będą w stanie samodzielnie myśleć i aktywnie nabywać wiedzę. "W odróżnieniu od współczesnych komputerów, mózg nie jest wyposażony w kompletne oprogramowanie, lecz dostosowuje nieustannie swoje funkcje i na nowo je przeprogramowuje" - wyjaśniają dr Wolfgang Maass i koordynator projektu dr Robert Legenstein z Instytutu Nauk Teoretycznych (IGI) przy Politechnice w Grazu, Austria. "Wiele z tych mechanizmów nie zostało jeszcze wyjaśnionych." Mózg człowieka jest zbudowany z miliardów komórek nerwowych, które są połączone ze sobą za pomocą synaps. Synapsy cały czas zmieniają się, a zjawisko to znane jest pod nazwą plastyczności synaptycznej. Plastyczność zapewnia mózgowi zdolność myślenia i uczenia się, stąd wielu informatyków zainteresowanych jest projektowaniem systemów komputerowych opartych na naturalnych sieciach neuronalnych. Jednakże wcześniejsze próby symulowania w ten sposób naturalnej zdolności mózgu do uczenia się nie były całkowicie udane, ponieważ naukowcom brakowało istotnych danych na temat sposobu, w jaki nasz mózg przyswaja nową wiedzę. "Mechanizmy uczeniowe funkcjonujące w mózgu wydają się być znacznie wydajniejsze i elastyczniejsze niż te, które są obecnie wykorzystywane w systemach komputerowych inspirowanych układem nerwowym" - stwierdzają partnerzy projektu. Niedawno nowe techniki neurologiczne umożliwiły naukowcom rozpoczęcie monitorowania in vivo, tego co się dzieje w uczącym się mózgu. Pierwsze wyniki tych eksperymentów wskazują, że zasady rządzące plastycznością synaptyczną trzeba będzie zrewidować. Partnerzy projektu BRAIN-I-NETS zbadają procesy zachodzące w mózgu w trakcie uczenia się, przeprowadzą analizę zasad rządzących tymi procesami i zastosują je w systemach komputerowych. Ostatecznym celem jest "opracowanie nowych zasad projektowania sprzętu w bardzo dużej skali cechującego się adaptacyjnością i rekonfigurowalnością, implementując nowe zasady uczeniowe inspirowane sieciami neuronalnymi in vivo". Wiele z narzędzi wykorzystywanych w projekcie BRAIN-I-NETS zostało opracowanych w ramach projektu FACETS (Szybkie analogowe techniki komputerowe z powstającymi stanami przejściowymi), który uzyskał dofinansowanie z Szóstego Programu Ramowego (6PR). Obok Politechniki w Grazu partnerami trzyletniego projektu BRAIN-I-NETS są Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) we Francji, Uniwersytet w Heidelbergu w Niemczech, Uniwersytet w Zurychu i École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) w Szwajcarii oraz University College w Londynie (UCL) w Wlk. Brytanii.
Kraje
Austria, Szwajcaria, Niemcy, Francja, Zjednoczone Królestwo