Pastaruoju metu didelė mokslo išteklių dalis skiriama sudėtingiausio žmogaus organizme esančio organo – smegenų – tyrimams. Tiek amerikiečių „BRAIN Initiative“, tiek Europos Sąjungos milijardo eurų vertės „Human Brain Project“ gali pasigirti stulbinančiais užmojais. Amerikiečiai bando išstudijuoti kiekvieną iš 100 milijardų smegenyse esančių neuronų bei jų pokyčius erdvėje ir laike, o europiečiai – sukurti pilną, veikiantį smegenų modelį superkompiuteryje.
Tuo tarpu Ziuricho universiteto ir Šveicarijos Federalinio Technologijos instituto mokslininkai, kartu su kolegomis iš JAV bei ES, žvelgia kitu kampu. Nebandydami modeliuoti smegenų kompiuteriuose, naudojančiuose tradicines mikroschemas, mokslininkai kuria pačių neuronų pagrindu veikiančias elektrines grandines. Šios grandinės panašios į neuronus savo greičiu, dydžiu ir energijos poreikiu. „Mūsų tikslas – pamėgdžioti neuronų ir tarp jų esančių sinapsių savybes tiesiogiai ant mikroschemų“, – teigia Neuroinformatikos institute dirbantis profesorius Giacomo Indiveri.
Šiuo metu joks kompiuteris negali prilygti žmogaus smegenų efektyvumui, tad daugelis mokslininkų neriasi iš kailio bandydami paspartinti informacijos apdorojimą bei sumažinti energijos suvartojimą kompiuteriuose imituojant smegenų architektūrą. To siekdami jie turėjo įveikti sudėtingą kliūtį – išmokti priversti dirbtinius neuronus atlikti specifines funkcijas. Galiausiai jiems pavyko sukurti sensoriniais-motoriniais gebėjimais pasižyminčią sistemą, veikiančią realiu laiku.
Neuroinformatikos instituto mokslininkai teigia, kad ši sistema geba atlikti užduotis, reikalaujančias trumpalaikės atminties ir sprendimų priėmimo atsižvelgiant į kontekstą. Komanda apjungė keletą neuromorfinių neuronų į tinklus, veikiančius pagal kompiuterinėse programose naudojamos „ribotos būsenos mašinos“ (angl. finite-state machine) principą. Šiuo būdu tapo įmanoma sistemai diktuoti informaciją, nurodančią kaip sistema turi elgtis.
„Tokio tinklo jungčių dėsningumas gana tiksliai imituoja žinduolių smegenyse esančias struktūras, o šiuo metodu galime konfigūruoti neuromorfines mikroschemas įvairiems elgsenos modeliams. Tai ypatingai svarbus žingsnis iš smegenų įkvėpimo besisemiančioms technologijoms“, – sako Indiveri.
Vienas iš potencialių šios novatoriškos technologijos panaudojimų gali būti jutimų srityje. Pasitelkiant mokslininkų sukurtas neuromorfines mikroschemas bei apjungus jas su jutiminiais neuromorfiniais komponentais – tinklaine ar sraige – galima sukurti gyvai su aplinka sąveikaujančią, gebančią priimti sprendimus sistemą.
