Hersenen simuleren voor computer

Nieuws | de redactie

16 november 2012 | Ons brein kent 100 miljard neuronen en dat netwerk verslaat ‘gewone computers’. Simulaties van de hersenen kunnen de IT dus veel leren. Het CWI slaagde erin complexe hersenactiviteit te simuleren op eenvoudige grafische kaarten. Dat versnelt onderzoek en ontwikkeling van die namaak-breinen.

Het gesimuleerde brein van het Amsterdamse wiskunde-instituut telt  50.000 neuronen die 35 miljoen signalen per seconde uitwisselen. Dit is vergelijkbaar met de hersencapaciteit van insecten als mieren en huisvliegen. Het uiteindelijke doel, het simuleren van de 100 miljard neuronen van het menselijk brein, komt hierdoor sneller in zicht.

Op gewone laptop simuleren 

Volgens de onderzoekers Leszek Slazynski en Sander Bohte kan het gebruik van grafische kaarten (GPU’s) simulaties van hersenen (gepulste neurale netwerken) tot tien keer sneller maken.

“De hersenen werken niet met een centrale rekeneenheid, zoals computers. De pulsen van alle neuronen samen vormen de berekening. GPU’s zijn ontworpen om parallel miljoenen kleine berekeningen per seconde te doen en lenen zich dus uitstekend voor het simuleren van hersenactiviteit. Daarnaast kunnen onze simulaties gewoon op een aangepaste desktop computer uitgevoerd worden, zodat onderzoekers geen toegang tot grote supercomputers hoeven te hebben, ” vertelt Bohte.

Hoe ontstaat ‘intelligent gedrag’? 

Eén van de grote vragen in de neuroinformatica is hoe alle hersencellen gezamenlijk intelligent gedrag genereren. Met dit doel ontwikkelen neuroinformatici steeds snellere en efficiëntere methoden voor het simuleren van biologische neurale netwerken, zodat uiteindelijk het netwerk van 100 miljard neuronen van de menselijke hersenen gesimuleerd kan worden. Naast inzicht in de werking van het brein zijn neurale netwerken toepasbaar voor taken waar reguliere computers grote moeite mee hebben, zoals beeldherkenning of sociaal gedrag.