DARPAs SyNAPSE-Programm

(Di Alessandro Rugolo)
08/08/15

Was ist DARPA?
DARPA ist ein Akronym und steht für „Defense Advanced Research Projects Agency“.

Dabei handelt es sich um eine Agentur, die 1958 in den Vereinigten Staaten unter dem Druck des Kalten Krieges und der Überwindung der Weltraumforschung durch Russland mit dem Start von Sputnik 1 gegründet wurde. Die Agentur hieß ursprünglich ARPA und schloss sich nur einige Zeit später der Nationalen Verteidigung an wurde DARPA.

Unter den hier entwickelten Programmen sind einige, die mittlerweile jedem bekannt sind:
- HAVE BLUE-Projekt: Anfang der siebziger Jahre führte es zur Entwicklung eines Flugzeugs mit neuen Stealth-Technologien, der F-117;
- Die in den achtziger Jahren erreichte Miniaturisierung der globalen Positionsbestimmungssysteme (GPS) hat die Entwicklung des GPS ermöglicht, das wir heute kennen und das in alle Arten tragbarer und verbrauchsarmer Geräte integriert ist.
- ARPANET (Advanced Research Projects Agency NETwork) wurde als Computernetzwerk zur Unterstützung von DARPA entwickelt und ist in der Praxis das Netzwerk, das das Internet hervorgebracht hat.

Jedes Jahr finanziert DARPA Forschungs- und Studienprogramme in den unterschiedlichsten Wissensgebieten.
Eines der Projekte, das in jüngster Zeit zu Erfolgen geführt hat, heißt Das SyNAPSE-Programm entwickelt einen fortschrittlichen, vom Gehirn inspirierten Chip. Durch das SyNAPSE-Programm (Systems of Neuromorphic Adaptive Plastic Scalable Electronics) haben IBM-Forscher den komplexesten Chip geschaffen, der von den Funktionsprinzipien der Struktur des Gehirns inspiriert ist.

Der Chip, genannt Truenorth, enthält mehr als 5 Milliarden Transistoren und ermöglicht die Programmierung von 256 Millionen programmierbaren Logikpunkten, was Synapsen entspricht. Natürlich noch weit entfernt von der Anzahl der Synapsen im menschlichen Gehirn, aber immer noch ein respektables Ergebnis. TrueNorth Es handelt sich um einen neuen Prozessortyp, der auf einer neuen Architektur basiert und auf der Grundlage modernster Erkenntnisse über die Struktur und Funktionsweise des Gehirns entwickelt wurde. 

Zu den „Vätern“ des neuen Prozessors zählen Dharmendra Modha, a IBM Fellow, einer der besten Wissenschaftler von IBM, der das Projekt leitete Kognitives Computing.

Die Disziplin von Kognitives Computing Es handelt sich um die Untersuchung und Lösung hochkomplexer Probleme, die durch Mehrdeutigkeit und Unsicherheit gekennzeichnet sind und normalerweise von Menschen „gelöst“ werden, wie zum Beispiel im Fall der Gesichtserkennung.

Für IBM ein System von Kognitives Computing führt die folgenden Aufgaben aus: „Lernen und interagieren Sie auf natürliche Weise mit Menschen, um das zu erweitern, was Menschen oder Maschinen alleine tun könnten. Sie helfen menschlichen Experten, bessere Entscheidungen zu treffen, indem sie die Komplexität von Big Data durchdringen.“

Aber warum all dieses Interesse daran, eine Maschine zu bauen, die über Fähigkeiten verfügt, über die Menschen bereits verfügen?
Aus dem gleichen Grund, aus dem die uns bereits bekannten Computer geboren wurden. Der Mensch konnte schon vor dem Aufkommen der Computer rechnen, aber wenn die Operationen sich wiederholen und langwierig sind, ist es schwierig, jemanden zu finden, der sich um sie kümmert und vielleicht keine Fehler macht.

Dabei tritt ein für Berechnungen optimierter Computer an die Stelle eines oder mehrerer Männer, die statt Berechnungen damit beschäftigt sind, die Anweisungen für den Computer zu schreiben und zu überprüfen, ob er gut funktioniert.

Wenn wir Millionen von Gesichtern auf einem Monitor überprüfen und sie mit Karten vergleichen müssen, um die Identität von Personen zu überprüfen, können wir in ähnlicher Weise 100.000 Personen hinter die Monitore setzen, um zu überprüfen, wer unter uns vorbeigeht, oder wir können eine Software erstellen, die dies durchführt Durch eine sehr große Anzahl einfacher Operationen sind sie in der Lage, die bereits registrierten Personen zu „erkennen“. Dies ist bereits geschehen. Es sind viele Erkennungssysteme im Einsatz, die auf Computern basieren, die nach der von Neumann-Architektur gebaut sind.

Wenn man schon einmal ein Rechenzentrum betreten hat, ist es leicht zu erkennen, wie enorm die Ressourcen sind, die für die Ausführung bestimmter Vorgänge erforderlich sind, und es fällt sofort ins Auge, dass klassische Computer zwar sehr schnell einfache, sich wiederholende Vorgänge ausführen, bei der Suche jedoch sehr ineffizient sind Lösungen für komplexe Probleme, wie das oben erwähnte. Ineffizienz spiegelt sich in den Ressourcen wider, die zur Ausführung der Aufgabe benötigt werden. Ressourcen, die wir auf verschiedene Weise messen können, darunter auch der Energieverbrauch.

Unter diesem Gesichtspunkt ist ein Computer viel weniger effizient als ein Gehirn.
Daher entstand die Idee, neue gehirnähnliche Computer zu bauen.

Die Paarung von klassischen Computern und Typcomputern Kognitiv, könnte in der Lage sein, neue Supercomputer zu entwickeln, die in der Lage sind, sich wiederholende Berechnungen schnell durchzuführen und auch das Gesicht eines lieben Freundes oder eines Feindes in der Person neben uns schnell zu erkennen. Das Interesse amerikanischer Militärkreise an dieser neuen Technologie ist sofort verständlich.

Versuchen wir zunächst besser zu verstehen, wie es gemacht wird und welche neuen Forschungs- und Studienfelder, auch im militärischen Umfeld, uns der neue IBM-Prozessor eröffnet. Tatsächlich erfordert die neue Technologie neue Programmiersprachen, neue Speicherlogiken ... kurz gesagt, eine neue Welt öffnet sich für Ingenieure und Informatiker, eine neue Welt, die fähige und neugierige Entdecker braucht.

Wir werden sehen, was uns in naher Zukunft erwartet.