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Computer nach dem Vorbild des menschlichen Gehirns?

Prof. Dr. Karlheinz Meier vom Kirchhoff-Institut für Physik der Universität Heidelberg stellte am Emmy-Noether-Campus das neue Human Brain Project der EU vor.

„1,2 Milliarden – ganz stimmt das so nicht“, winkt Prof. Dr. Karlheinz Meier im großen Hörsaal am Emmy-Noether-Campus ab. Der Heidelberger Physiker weiß seit Jahresbeginn, dass er und sein Team beim Human Brain Projekt der EU dabei sind. Die Bewilligung kam im Januar, Startpunkt war der 1. Oktober 2013. Meier ist Ko-Direktor dieses Großvorhabens der FET-Flaggschiff-Initiative. Mit dem Förderprogramm „Future and Emerging Technologies Flagship“ (FET Flagship) finanziert die Europäische Union großangelegte Forschungsprojekte mit visionären Zielen, die über den Rahmen der üblichen Forschungsförderung weit hinaus reichen. Ziel des Projektes ist es, die komplexen Funktionsprinzipien des menschlichen Hirns Stück für Stück nachzubilden und mithilfe fundamental neuer Computerarchitekturen zu simulieren. Über das Vorhaben referierte Meier auf Einladung von Prof. Dr. Peter Buchholz an der Universität Siegen.

Geld gibt es für das Human Brain Project erst einmal für die Dauer von 30 Monaten. Dafür fließen insgesamt 54 Millionen Euro an über 80 Partner aus verschiedenen Ländern. Meier: „Es ist heutzutage schon außergewöhnlich, dass ein Projekt grundsätzlich auf 10 Jahre angelegt ist.“ Auf diese für Wissenschaftler recht lange Sicht gesehen, spielt dann die immense Summe von 1,2 Mrd. Euro eine Rolle.

Das Projekt stellt für die beteiligten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler eine riesige Herausforderung dar. Denn: Das Gehirn ist ein Universum aus 100 Milliarden Zellen, die über 1000 Billionen sich ständig ändernde Verbindungen miteinander wechselwirken. Es verfügt über ein Modell der Welt, mit dem es kausale Beziehungen entdecken und meistens richtige Vorhersagen machen kann. Es ist dabei mindestens 10 Milliarden mal energieeffizienter als Supercomputer, kann Verluste von mehr als 10 Prozent seines Substrates verkraften und benötigt keine Software. Die Prinzipien der Informationsspeicherung und Verarbeitung im Gehirn sind bis heute weitgehend ungeklärt. Wie hoffen die Wissenschaftler nun, an Erkenntnisse über die Informationsverarbeitung im Gehirn zu kommen? Die Methoden sind Experiment, Beobachtung, Simulation mit Computerprogrammen und Emulation mit elektronischen Schaltkreisen. Das Stichwort lautet Neuromorphes Computing. Denn: Etwa 100.000.000.000 Neuronen gibt es im menschlichen Hirn. Zwischengeschaltet sind Synapsen. Verbunden sind sie durch Netze. Unzählige Verbindungsmöglichkeiten bestehen. Diese auf einem Chip abzubilden, ist die Herausforderung.