Thought Leadership
Forscher der University of Massachusetts Amherst (UMass) haben künstliche Neuronen entwickelt, die den elektrischen Funktionen biologischer Neuronen sehr ähnlich sind.
Ziel ist es, Computer zu bauen, die nach dem Vorbild des menschlichen Gehirns arbeiten – deutlich effizienter als herkömmliche Mikroprozessoren (via Pressetext).
Deutlich geringerer Stromverbrauch
Während das menschliche Gehirn Milliarden von Neuronen mit nur etwa 20 Watt betreibt, benötigen große KI-Modelle für vergleichbare Aufgaben wie das Erstellen von Texten oft mehr als ein Kilowatt. „Unser Gehirn verarbeitet enorme Datenmengen bei minimalem Energieverbrauch“, erklärt Shuai Fu, Doktorand an der UMass. Mit den neuen künstlichen Neuronen soll dieser Effizienzvorteil auf Computer übertragen werden.
Protein-Nanodrähte als Schlüsseltechnologie
Ein zentrales Problem bisheriger künstlicher Neuronen war die hohe Betriebsspannung, die weit über der von biologischen Neuronen lag. Das Team aus Amherst setzt auf Protein-Nanodrähte, die aus dem Bakterium Geobacter sulfurreducens gewonnen werden. Diese Nanodrähte erzeugen Strom und reagieren bereits auf Spannungen von 0,1 Volt – vergleichbar mit menschlichen Nervenzellen. Dadurch können künstliche und natürliche Neuronen direkt miteinander kommunizieren.
Die künstlichen Neuronen könnten die Grundlage für besonders energieeffiziente Computer bilden und neue Formen der Elektronik ermöglichen, die direkt mit dem menschlichen Körper interagiert. Mögliche Einsatzfelder reichen von leistungsstarken, stromsparenden Rechnern über implantierbare Geräte bis hin zu Schnittstellen zwischen Menschen und Maschinen.
Die Arbeit der UMass-Forscher bringt die Vision von „Gehirn-inspirierten“ Computern einen Schritt näher. Durch die Kombination von biologischer Effizienz und moderner Technik könnten künftige Systeme deutlich leistungsfähiger und energiesparender werden als heutige KI-Modelle und klassische Computer.
