A legszuperebb szuperszámítógépek, sőt összekapcsolt csoportjaik sem érik egyelőre utol a biológiai agy rugalmasságát, önszerveződő képességeit. A kutatások között –melyekmegpróbálják az energiatakarékos, kompakt és rugalmasan működő emberi agy működését gépi eszközökkel utánozni – új megközelítésekről számolt be Steve Furber brit kutató, a manchesteri egyetem munkatársa. Szerinte, ha az agy rugalmas működését – de legalább annak egy szerény töredékét – számítógépes módszerekkel akarjuk utánozni, viszonylag egyszerű, kis fogyasztású, nem túl drága, „boltban kapható” eszközöket kell használnunk.

Az agyi funkciókat ellátó számítógépet először csak egy robotkar vezérlésére akarja megtanítani az emberszabású gépi lényeknek, a humanoidok irányítása ezután következhet. Egyébként a Spinnaker elnevezésű mesterséges agyhoz szolgáló processzor sem új, Furber még 1987-ben dolgozta ki munkatársaival, de a számítógéptípus, amihez szánták, időközben megbukott, eltűnt a sülylyesztőben.

Az agyhoz hasonlóműködés lemásolása nem könnyű feladat. Kétségtelen ugyan, hogy a biológiai és a gépi agyban egyaránt villamos jelek hordozzák az információt, ám a természetes agy összekötő „vezetékeinek” nincs állandó szerepe, mint az elektromos vezetékeknek. Az agyban egy létrejövő idegi összeköttetés a különféle bejövő jelekhez alkalmazkodva változik. Az összeköttetéseknek, a szinapszisoknak ezt a dinamikus súlyozási képességét kell megtanulnia a gépnek is, amihez most készülnek Tajvanon a csipek – Furberék tervei nyomán. Ezek 20 proceszszormagot tartalmaznak, amelyek mindegyike ezer neuront hordoz magán. Egymilliárd neuronos rendszerhez tehát 50 ezer csipre lesz szükség. A valóságos agyban az együttműködéshez nincs szükség felülről lefelé terjedő irányításra, mert az egyes neuronok maguk képesek lentről felfelé hatva az együttműködésre. Spinnaker erre nem képes, ezért mégiscsak kell egy kis irányítóegység hozzá, amely némileg a számítógépes hálózatokból jól ismert rúterekre hasonlít. Mindenesetre a kutatóknak lesz még bőven teendőjük, amíg elérik a biológiai agy működésének legalább töredékes részét, mert most még csupán egy 50 neuronos laboratóriumi példánnyal kísérleteznek.

Természetesen a brit csapat nem egyedül próbálkozik. Az Atlanti-óceán túloldalán például a hadsereg kutatástámogató hivatalának, a DARPA-nak Synapse nevű projektjében memrisztorokkal kísérletezik Wei Lu és csapata a michigani egyetemen. Wei Lu és társai a memrisztorok különleges tárolási tulajdonságait akarják hasznosítani a bioló giai agy, a jeleket feldolgozó és továbbító neuronok, illetve hálózati működésük gépi utánzására. Könnyen lehet, hogy ebből, a katonák által is támogatott irányzatból hamarabb megvalósuló lehetőség lesz, elvégre például a számítógépes hálózatokat is a DARPA-nak köszönhetjük.

Memrisztor, az új jövevény

Érdemes megtanulnunk egy új fogalmat, mert még sokszor fogunk találkozni vele a jövőben. A memrisztor (neve a memória és a rezisztor, vagyis ellenállás szavak összevonásából származik) olyan eszköz, amelynek ellenállása nemcsak a ráadott villamos feszültség nagyságától, hanem az irányától is függ. Kikapcsolás után akár évekig is megtartja az utolsó ellenállásértékét. Úgy viselkedik, mint egy csővezeték, amin folyadék áramlik keresztül (itt töltések áramlanak). Minél kisebb a cső átmérője, annál nagyobb az ellenállás. A memrisztor különlegessége, hogy a cső átmérője – tehát az ellenállás – is változik, attól függően, hogy milyen irányú a benne áramló „folyadék”, azaz az áram. Az egyik irányban zsugorodik, vagyis nagyobb lesz az ellenállás, ha viszont másik irányú az áramlás, akkor tágul, tehát kisebb lesz az ellenállás. Amikor pedig lekapcsolják a feszültséget, akkor megmarad az ekkor fennálló ellenállás értéke, tehát emlékezni fog az utolsó állapotára.