Computer nach dem Vorbild des Gehirns entwickeln

Helmholtz-Challenge zum 17. Dezember

Schnell und energieeffizient: Unser Gehirn ist ein wahres Rechenwunder. Wir erforschen das menschliche Denkorgan, um seine Mechanismen zu imitieren – und vollkommen neuartige Rechner zu entwickeln.

Traditionelle Computer kommen an ihre Grenzen: Sie benötigen enorm viel Zeit und Energie für wissenschaftliche Simulationen. Diese aber sind Voraussetzung für viele Zukunftstechnologien.

Gefragt sind deshalb vollkommen neuartige Rechensysteme. Ein viel versprechender Ansatz ist dabei das sogenannte neuromorphe Computing. Dabei werden die Funktionsprinzipien des Gehirns imitiert. Denn unser Denkorgan ist ein beeindruckend effizient arbeitendes System: Für eine Aufgabe, die ein Supercomputer nur mithilfe des Stromverbrauch einer Kleinstadt lösen könnte, benötigt es gerade einmal soviel Energie wie eine Glühbirne. Auch in Hinblick auf Kapazität, Robustheit und Verarbeitungsgeschwindigkeit ist das Gehirn traditionellen Computern oft deutlich überlegen.

Damit neuromorphe Technologien ihr innovatives Potenzial entfalten können, entwickeln wir sie am Forschungszentrum Jülich weiter. Dabei arbeiten wir interdisziplinär: Neurowissenschaftler:innen etwa erforschen die Funktionsweise des Gehirns, während  Materialwissenschaftler:innen Bauteile entwickeln, die Synapsen und andere Teile von Nervenzellen imitieren. Physiker:innen und Ingenieur:innen arbeiten außerdem an der komplexen Vernetzung neuronaler Systeme und am Design spezieller neuromorpher Chips. Sie werden von Computerfachleuten in modulare Supercomputersysteme integriert.

So entwerfen wir die Rechnergeneration der Zukunft – nach dem Vorbild des Gehirns.