Fortran voor neuroware

Een brein nabootsen in CMos, dat is het ambitieuze doel van het Synapse-programma van IBM, Cornell University en Inilabs. Gespekt met tientallen miljoenen dollars van Darpa, het agentschap van het Amerikaanse ministerie van Defensie voor gedurfde futuristische projecten, brachten zij hier in 2011 een IC-ontwerp voor naar buiten dat begin dit jaar in silicium is gevat. De op het brein geïnspireerde IC‘s moeten taken kunnen vervullen waar traditionele computers moeite mee hebben en die typisch worden opgelost met neurale netwerken: bekende patronen vinden in datasets, zoals objecten detecteren in sensordata – het liefst van verschillende sensoren tegelijk – of woorden herkennen in gesproken tekst.

Biologische neurale circuits hebben wel wat weg van elektronische: ze werken binair én elektrisch. De fundamentele bouwblokken, de zenuwcellen ofwel neuronen, onderhouden een spanningsverschil tussen binnen- en buitenzijde van de cel, die steeds hoger wordt onder invloed van pulsen op hun ’input‘-uitlopers, de dendrieten. Wanneer die waarde een drempel overstijgt, vuren ze zelf een puls af op hun ’output‘-uitlopers, de axonen, en valt het spanningsverschil terug naar het basisniveau. De aansluiting tussen de dendrieten en axonen kan van sterkte veranderen: hoe sterker, hoe meer spanning er wordt opgebouwd na een puls. Hersenwetenschappers denken deze verbinding een essentieel onderdeel is van leren.