Hersenen als heilige graal

Nieuws | de redactie
4 december 2012 | Een neuraal netwerk met de kenmerken en capaciteit van onze hersenen is de heilige graal in de neuroinformatica. Een nieuw model van CWI zet een grote stap vooruit.

Hoe de hersenen werken is nog grotendeels een raadsel. Ze hebben de rekenkracht van 100 moderne supercomputers, maar passen hebben het volume van een frisdrankfles en verbruiken niet meer energie dan een klein gloeilampje.

Neuroinformatici zijn erop gebrand om te ontdekken hoe het neurale netwerk van de hersenen zo’n efficiënt rekenapparaat vormt. In de standaardmodellen verstuurt een neuron een elektrische puls (spike) door het netwerk als de opgebouwde elektrische spanning boven een bepaalde waarde komt. Hoe sneller een neuron dus pulsen binnenkrijgt, hoe sneller hij deze ook gaat versturen. In standaard neurale netwerken is dit de basis voor berekeningen.

Dynamisch model werkt

Volgens Neuroinformaticus Sander Bohte van het Centrum Wiskunde & Informatica (CWI) klopt dit model niet. “Het gaat niet alleen om de hoeveelheid pulsen die binnenkomt, maar ook om de verandering in betekenis van deze pulsen. Als je van binnen naar buiten loopt, krijg je ineens miljarden keren meer licht op je netvlies dan binnenshuis. Toch verandert de informatieverwerking in je hersenen niet: na een paar tellen zie je net zo scherp als binnen.” 

In het alternatieve model dat Bohte presenteert op de wetenschappelijke conferentie NIPS 2012 is deze dynamische component wel opgenomen. De eerste simulaties en tests op experimentele data laten zien dat de neurale netwerken uit het nieuwe model sneller en accurater zijn dan bestaande modellen.

Spraakherkenning en meer

Daarmee lijken deze nieuwe netwerken meer op de menselijke hersenen. Zo wordt de deur open gezet voor een nieuwe generatie neurale netwerken. Deze kunnen veel nauwkeuriger het brein nabootsen en krachtig en efficiënt rekenen aan problemen als spraakherkenning en robotbewegingen.

Dit netwerk zal niet alleen de werking van de hersenen verklaren en computers met menselijke intelligentie opleveren, maar baant ook de weg voor hersengestuurde apparaten zoals gedachtelezende computers en robotarmen voor gehandicapten. Hoewel de capaciteit voor een kunstmatig brein in het recent door IBM aangekondigde Compass-project al bereikt lijkt te worden, is een accuraat model van informatieuitwisseling in de hersenen nodig om een werkelijk intelligent netwerk te kunnen bouwen.


Schrijf je in voor onze nieuwsbrief
«

ScienceGuide is bij wet verplicht je toestemming te vragen voor het gebruik van cookies.

Lees hier over ons cookiebeleid en klik op OK om akkoord te gaan

OK