Nevromorf prosessering
From Wikipedia, the free encyclopedia
Nevromorf prosessering, eller neuromorfisk databehandling,[1][2][3] er et konsept utviklet av Carver Mead,[4] på slutten av 1980-tallet, og beskriver bruk av VLSI for å etterligne nevrobiologiske arkitekturer i nervesystemet.[5] I nyere tid har begrepet «nevromorfe» blitt brukt til å beskrive analog, digital, blandet modus analog/digital VLSI, og programbaserte systemer som implementerer modeller av nevrale systemer (for persepsjon, motorstyring, eller multisensorisk integrasjon). Implementering av nevromorfisk prosessering på maskinvarenivået kan realiseres ved oksidbaserte memristorer,[6] terskelbrytere og transistorer.[7] Beregninger og metoder som brukes i disse regnemaskinene er ofte, men ikke alltid, slik at strømregnskapet holdes lavest mulig, samtidig som implementasjonen av kretsene er tilstrekkelige for å oppfylle ønsket funksjon. Dette fører ofte til at kretsene er analoge og operer i lav inversjon.
Et viktig aspekt ved nevromorf prosessering er å forstå hvordan morfologien til individuelle nevroner, kretser, applikasjoner og overordnede arkitekturer skaper ønskede beregninger, påvirker hvordan informasjon er representert, gir robusthet ved skade, inkorporerer læring og utvikling, tilpasser seg lokal forandring (plastisitet), og forenkler evolusjonelle endringer.
Nevromorfe prosessering i egne prosessorer brukes for å simulere kjente funksjoner fra sentralnervesystemet, eller utføre slike funksjoner som nevrale proteser (engelsk neuroprosthetics). Typiske eksempler på nevrale proteser er cochleaimplantat for å gjenskape hørsel og nyere synsimplanat (engelsk bionic eye) for å gjenskape syn. Fungerende cochleaimplantat er blitt nokså vanlige, om enn ikke mainstream. Disse fungerer selv om oppløsningen er vesentlig dårligere enn normal hørsel. Det har vist seg vanskelige å lage velfungerende synsimplanat, blant annet fordi funksjonen til de enkelte nervecellene i retina ikke har vært fullt ut forstått. Nyere implementasjoner er mer lovende. Av nyere nevrale proteser kan nevnes løsninger for å kontrollere lammede kroppsdeler etter slag, kunstige proteser for å erstatte lemmer som er tapt, og metoder for å kontrollere eksterne maskiner.