0
Yeni Nesil Özel Yapım Bilgisayarlar ile İnsan Beynini Taklit Etmek

Yeni Nesil Özel Yapım Bilgisayarlar ile İnsan Beynini Taklit Etmek

Günümüzde insan beyni mimarisinden ilham alınarak tasarlanan özel yapım bilgisayarlar, heyecanlandıran performansları ile insan beyni sinir ağını gerçek zamanlı olarak simüle etmeye bir adım daha yaklaşmaktadır.

Süper Bilgisayar Nedir?

Süper bilgisayar basit olarak; yoğun paralel işlemciler, yüksek başarımlı vektör işlemciler ve öbek bilgisayarların oluşturduğu sistem (her bileşen olmak zorunda değil) olarak tanımlanabilir. Süper bilgisayarlar bilimde, deney ve hesaplamayı birleştiren hesaplamalı bilim gibi yeni metodolojilerin oluşmasını sağlamıştır.

Günümüzde süper bilgisayarlar 1 saniyede yüzlerce trilyon işlem yapar hale gelmiştir. Şahsi olarak kullandığımız bilgisayarlar genel-amaç bilgisayarı (general-purpose computer) olarak geçmektedir.

super bilgisayar nedir ornek 57540

İnsan Beyin Sinir Ağını Taklit Etmek

Beynin sinir ağını taklit etmesi için özel üretilen bilgisayarlar, şu an beyin simülasyonu yapan süper bilgisayarlar ile benzer sonuçlar üretmeye başlamıştır. Frontiers in Neuroscience dergisinde yayımlanan araştırmaya göre SpiNNaker adı verilen yeni bir bilgisayar, hız ve enerji verimi ile ilgili testlerde geleneksel süper bilgisayarların özellikle enerji verimi konusunda başarısının üzerine çıkmayı başarmıştır. Bu çalışmanın temel amacı beynin sinirsel faaliyetleri hakkındaki bilgi birikimini artırıp epilepsi, Alzheimer gibi rahatsızlıklar hakkında daha geniş bilgi sahibi olmaktır.

Bu çalışmanın mimarı ve Almanyadaki Julich Araştırma Merkezindeki Teoratik Nöroanatomi Grubu Başkanı Dr. Sacha van Albada: "SpiNNaker, kortex katmanının (duyulardan gelen bilgileri işleyen beynin dış katmanı) detaylı biyolojik modelini çıkarabilmektedir. Bu sayede daha geniş detaylı sonuçlar çıkararak gelişmiş robotik araştırmalara katkı sağlayabilmektedir." diye belirtmiştir.

İnsan Beyni

İnsan beyni, birbiri ile çok sayıda bağlantı kuran 100 milyar nörondan (beyin hücresi) oluşmaktadır. İnsan beynini büyük bir orman gibi düşünürsek, içindeki her bir ağaç bir nöron hücresi iken, bu ağaçların yapraklarının sayısı kadar hücreler arası bağlantı vardır. Bu haliyle insan beyni, evrenin en kompleks yapısı olarak düşünülebilir. Günümüzde bu hücrelerin birbiriyle etkileşimi ve davranış biçimine göre beynin hangi bölümünün hangi vücut fonksiyonundan sorumlu olduğu konusunda bilgi sahibiyiz. Fakat düşüncenin kas hareketine dönüşmesi gibi sinirsel bir aktivitenin davranışa nasıl çevrildiği veya bilgilerin nasıl depolandığı tam anlamıyla andınlatılmamıştır.

Bu alanda kullanılan en iyi simülasyon programları ve en hızlı süper bilgisayarlar ile sadece beynin 1%’lik kısmını simüle edebilmektedir.

Avrupa İnsan Beyni Projesi kapsamında yapılan araştırmaya göre günümüz süper bilgisayarı insan beyninin 1 saniyede yaptığı işlemi birkaç dakikada yapabilmektedir. Öğrenme gibi işlemler saatler, haftalar alabilmektedir; dolayısıyla probleme özel seçilecek bilgisayar mimarisi yüksek önem arz etmektedir.

Yeni Nesil Özel Yapım Bilgisayar SpiNNaker’ı Geliştirilme Süreci

15 yılı aşkın süredir geliştirilen İnsan Beyni Projesi kapsamında geliştirilen SpiNNaker, yaklaşık yarım milyon basit işlemcilerden ve 600 devre kartından oluşan ve kendi yazılımı aracılığıyla çalışan bir özel yapım bilgisayardır. SpiNNaker'ın çalışma prensibi, dijital nöromorfik computing olarak da adlandırılmaktadır ve klasik süper bilgisayarlardan farklı çalışmaktadır. Sinirsel işlemlerin hesaplanması için alanında en iyilerinden biri olan NEST süper bilgisayarı ile birbirine çok yakın sonuçlar elde etmiştir. Fakat bu analizde sadece 6 devre kartı yani SpiNNaker’ın yaklaşık toplam gücünün 1%’i kullanılmıştır. Araştırmacılar bu konu hakkında yazılımın ve devre kartının geliştirilmesi ile başarımın oldukça artacağı yönünde düşünmektedir.

Sonuç olarak, bilgisayarlar belli işlemleri çok hızlı yapabilse de tek bir insan beyninin bile kompleksliğine ve becerilerine ulaşması için daha epey geliştirilmeleri gerekli. Bu nedenle klinik karar verme (hekimin tedavi kararları) gibi konularda henüz çok zayıf kalmaktadırlar. Bununla birlikte SpiNNaker’ın dahil olduğu bu projenin başarıya ulaşması dahilinde içerisinde birçok gizemi barındıran sinir hastalıklarının sebepleri ortaya çıkarılabilir ve tedavi bulunabilir. Ayrıca insan beyni yüksek düzeyde simüle edilebildiğinde, robotların karar mekanizmalarındaki enerji verimi ve performansı konusunda da çığır açılacaktır.

Sacha J. van Albada, Andrew G. Rowley, Johanna Senk ve ark.

Performance Comparison of the Digital Neuromorphic Hardware SpiNNaker and the Neural Network Simulation Software NEST for a Full-Scale Cortical Microcircuit Model.

Front. Neurosci., May 2018.

Sağlık ve Mutlulukla Kalın...

Sayfada yer alan yazılar sadece bilgilendirme amaçlıdır, tanı ve tedavi için mutlaka doktorunuza başvurunuz.

Kanser tanısına sahip bir hasta için online muayene randevusu hakkında bilgi almak için aşağıdaki formu doldurabilirsiniz.


İlgili Haberleri


Dijital İkizler: Tıbbın Geleceğini Şekillendiren Sanal Hastalar

Dijital İkizler: Tıbbın Geleceğini Şekillendiren Sanal Hastalar

Tıbbın Yeni Ufku "Bir hastanın vücudunun dijital bir kopyasını oluşturmak ve bu model üzerinden hastalığın seyrini, tedaviye...

Tek Bir Kan Testiyle Kanserde Erken Tanı Gerçek Olmaya Ne Kadar Yakın?

Tek Bir Kan Testiyle Kanserde Erken Tanı Gerçek Olmaya Ne Kadar Yakın?

Tek Bir Kan Testiyle 13 Kanser Türü Tespit Edilebilir mi? Yeni Geliştirilen MCED Testinin Umut Veren Verileri...

Microsoft’un Yapay Zekâsı MAI-DxO En Zor Vakaları Çözmede Doktorlardan 4 Kat Daha Başarılı

Microsoft’un Yapay Zekâsı MAI-DxO En Zor Vakaları Çözmede Doktorlardan 4 Kat Daha Başarılı

Tanı Gecikmesi: Sağlık Sistemlerinin Sessiz Krizi Tıbbi tanı, modern sağlık hizmetlerinin en karmaşık ve maliyetli uğraklarından biridir....

Tümör Organoidleriyle Kişiselleştirilmiş Tedavi Seçiminde Büyük Adım

Tümör Organoidleriyle Kişiselleştirilmiş Tedavi Seçiminde Büyük Adım

Son yıllarda tümör organoidleri (tümöroidler), kişiselleştirilmiş kanser tedavisinde dikkat çeken ve umut vadeden bir yöntem haline...

Hakkımda

Özgeçmişim, kanser tanı ve tedavisine dair çalışmalarım ve ilgi alanlarım için tıklayın.

Prof. Dr. Mustafa Özdoğan Hakkında