Gehirn-ähnliche Prozessoren - Selbstheilend und extrem klein

Die Prozessorforschung bewegt sich in Bereichen, die vor einigen Jahren noch Science Fiction waren.

von Georg Wieselsberger,
29.04.2010 12:35 Uhr

Forscher aus Japan und der Technologischen Universität in Michigan haben laut XbitLabs einen molekularen Mikroprozessor hergestellt, der das menschliche Gehirn als Vorbild hat. Obwohl die Neuronen im Gehirn nur 1.000x pro Sekunde aktiv sind und moderne Prozessoren Milliarden Befehle pro Sekunde verarbeiten können, ist das Gehirn dennoch überlegen. Neuronen besitzen mehrere Verbindungen, die gleichzeitig benutzt werden, während Prozessoren die Befehle nacheinander und immer auf die gleiche Weise abarbeiten.

Ein sechseckiges Molekül mit der Bezeichnung DDQ, das aus den Elementen Stickstoff, Sauerstoff, Chlor und Kohlenstoff besteht, kann wie Neuronen funktionieren. Es setzt sich zwischen zwei Gold-Substrat-Schichten selbst zusammen und kennt nicht nur die üblichen Zustände 0 und 1 sondern auch 2 und 3. Damit ist es den Forschern gelungen, eine Reihe von molekularen Schaltern aufzubauen, die gleichzeitig in Verbindung stehen und mehrere Aufgaben und Simulationen auf einmal erledigen können. Ungefähr 300 Moleküle arbeiten dabei in Verbindung und bilden die Funktion von Neuronen nach.

Laut dem Physiker Ranjit Pati sorgt dieses Netzwerk für Intelligenz und ermöglicht Lösungen für Probleme, die herkömmliche Prozessoren nicht bewältigen. Bei einem Defekt können sich die Moleküle sogar selbst reparieren. Auch diese Funktion entspricht dem menschlichen Gehirn, bei dem andere Neuronen im Notfall einspringen können.

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