Az emberi agyban körülbelül 86 milliárd idegsejt található, amelyek mindegyike szinaptikus kapcsolatban áll más idegsejtekkel és ezeken a kapcsolódási pontokon át közvetítik egymás között az ingerületeket és információkat. A szinapszisok számát nehéz meghatározni, de a kutatók legalább 100 billióra becsülik a számukat, más meghatározások szerint pedig egy neuron akár több mint 10 000 szinaptikus kapcsolatot is létesíthet. Az emberi agyat azonban nem csak a neuronok száma teszi hatékony "gépezetté", hanem a gazdaságos működése is: az idegsejtek a szinaptikus rendszeren keresztül rengeteg párhuzamosan futó adatátvitelt és számítást tudnak kivitelezni, mindezt egészen kevés energia felhasználásával.

A klasszikus Neumann-architektúra alapján készült számítógépek, amelyek a kapott utasításokat szekvenciális sorrendben hajtják végre, az embereknél sokkal gyorsabban tudnak bizonyos számításokat elvégezni, de nem rendelkeznek a parallel működés olyan előnyeivel, amivel az agy és nagyságrendekkel több energiát fogyasztanak üzemelés közben. A szuperszámítógépek esetében ez jelentős problémát képviselhet, amit egy újfajta rendszerrel igyekeznek megoldani a mérnökök: a neuromorfikus hálózatokkal.
A neuromorfikus eszközök az emberi agy felépítését utánozzák,
többek között memrisztorok használatával, amelyek egy helyen valósítják meg a feladatvégzést és a memória tárolását is és a szinapszisokhoz hasonlóan funkcionálnak. A neuromorfikus hálózatok egyik fajtája a spiking (tüskés) neurális hálózat az idegsejtek tüzelését és a szinapszisok létesítését utánozza speciális hardveres struktúra és chipek által. A tüskés neurális hálózat érdekessége, hogy általa az emberi agy működése is jobban tanulmányozható, valamint olyan rendszert lehet létrehozni a segítségével, amivel emberszerűen "gondolkodó" gépeket építhetnek.

A Nyugati Sydney-i Egyetem Neuromorfikus Rendszerek Nemzetközi Központjában (ICNS) egy teljes szuperszámítógépet készítenek neuromorfikus architektúrával, ami a biológiai folyamatokat fogja utánozni tüskés neurális hálózattal. A DeepSouth az egyetem leírása szerint 228 billió szinaptikus műveletet végez majd el másodpercenként, amivel "versenyre kelhet az emberi agy becsült műveleti sebességével". Ez a becslés persze a 86 milliárd idegsejt óriási mennyiségű szinapszisait tekintve csak megközelítés, mindenesetre jelzi, hogy a számítógép milyen gyorsan és a remények szerint hatékonyan fogja megoldani a feladatokat. A DeepSouth fő előnye a gyorsasága, amit a párhuzamos információfeldolgozással érnek el és az alacsony fogyasztása, ami kiemeli a szuperszámítógépek mezőnyéből. A számítógép emellett könnyedén átkonfigurálható és méretezhető, így a célnak megfelelően nagyobb és kisebb, hordozható verziót is lehet alkotni belőle.

A DeepSouth, aminek a nevét az IBM TrueNorth-a (egy 4096 magos neuromorfikus processzor) és a Kaszparovot a kilencvenes években sakkban legyőző Deep Blue számítógép ihlette, jövő áprilisban kezdi meg munkáját Ausztráliában.

(Fotó: Western Sydney University, TheDigitalArtist/Pixabay)