Rechenzentren in Deutschland und weltweit benötigen seit Jahren immer mehr Strom. Der Einsatz von KI gilt als einer der Treiber dieser Entwicklung. ChatGPT und Co weisen zunehmend menschenähnliche Fähigkeiten auf. Doch die Rechner, auf denen die Anwendungen laufen, funktionieren ganz anders als ein biologisches Gehirn. Der Unterschied zeigt sich auch im Energieverbrauch: Superrechner benötigen für das Training künstlicher neuronaler Netze ähnlich viel Strom wie eine kleinere Stadt. Das menschliche Gehirn benötigt dagegen nicht mehr Energie als eine Glühbirne mit 25 Watt. Neuromorphic Computing soll zahlreiche Einsatzmöglichkeiten für energieeffiziente KI-Anwendungen in der Sprach-, Bild- und Videoverarbeitung oder der Medizin eröffnen.
Neuromorphe Systeme, die der Funktionsweise des Gehirns nachempfunden sind, versprechen, solche KI-Prozesse deutlich – um mehrere Größenordnungen – effizienter zu trainieren und betreiben als es mit herkömmlichen Digitalrechnern möglich ist“, erklärt Prof. Astrid Lambrecht, Vorstandsvorsitzende des Forschungszentrums Jülich. „Bei dieser Technologie handelt es sich um eine echte Schlüsselinnovation.“
Neuromorphes Computing ist ein interdisziplinäres Forschungsfeld par excellence, dass sich ohne die Vernetzung von Neurowissenschaften, Physik, Elektronik, Informatik und Materialwissenschaften wie sie hier am Forschungszentrum Jülich und in Kollaboration mit unseren Partnern gelebt wird nicht entfalten könnte. Mögliche Anwendungen reichen zum Beispiel von intelligenten Implantaten in der Medizin über Mustererkennung in Smartphones und anderen mobilen Geräten bis hin zum Einsatz von KI in der Industrie, Landwirtschaft und für das autonome Fahren.
Das Forschungszentrum Jülich und die RWTH Aachen University gelten als weltweit führend, wenn es um die Erforschung memristiver Materialien und Bauteile geht. Diese stellen ein zentrales Element für den Bau eines neuromorphen Computers dar. Memristive Bauelemente können als künstliche Synapsen in neuronalen Netzwerken Informationen parallel speichern und verarbeiten.
Abb.: NEUROTEC-Koordinator Prof. Rainer Waser, FZJ-Vorstandsvorsitzende Prof. Astrid Lambrecht, RWTH-Rektor Prof. Ulrich Rüdiger, BMBF-Staatssekretärin Prof. Sabine Döring, MKW-NRW-Landesministerialrat Thorsten Menne, NeuroSys-Koordinator Prof. Max Lemme (v.l.n.r.) Copyright: Forschungszentrum Jülich / Kurt Steinhausen
