Brein inspiratie voor nieuwe generatie slimme computers

De huidige computertechnologie loopt tegen grenzen aan. Nieuwe technieken met andere materialen zijn nodig voor een nieuwe generatie die minder energie verbruikt en sneller werkt bij het verwerken van veel data. Dankzij een gift aan het Ubbo Emmius Fonds kunnen materiaalwetenschappers, wiskundigen, computerwetenschappers en onderzoekers in kunstmatige intelligentie de komende zeven jaar aan de slag in het nieuwe onderzoekscentrum van de RUG; CogniGron . Op 26 oktober a.s. gaat dit centrum officieel open.

Het doel van CogniGron is om nieuwe 'slimme' materialen te ontwikkelen, legt wetenschappelijk directeur professor dr. Beatriz Noheda uit. Die materialen zijn te gebruiken in computersystemen die op ons brein geïnspireerd zijn: “De huidige computers kunnen beter rekenen dan onze hersenen, maar ze zijn minder goed in het herkennen van patronen en inschatten van complexe situaties. Daarom heeft Google bijvoorbeeld energieverslindende supercomputers nodig om spraak naar tekst over te zetten, of plaatjes te herkennen.”

Neuronen

De nieuwe generatie computers waar CogniGron aan werkt, zal daarom niet puur digitaal zijn zoals huidige micro-elektronica. In plaats daarvan kijken de onderzoekers naar de neuronen in ons brein. Deze rekenen met allerlei verschillende waarden die afhankelijk zijn van de input die zij krijgen van hun buren. De interconnectiviteit van de elementen, het netwerk in die nieuwe materialen, is daarom heel belangrijk. De input kan ze gevoeliger of ongevoeliger maken, net als de zenuwcellen in het brein. Bij deze nieuwe computers verdwijnt de klassieke scheiding tussen geheugen en transistor – wat ze in principe sneller en zuiniger maakt.

Expertise samenbrengen

Voor het bouwen van dit soort nieuwe elektronica zijn nieuwe materialen nodig, die bijvoorbeeld een 'geheugen’ hebben die eerdere input onthoudt. Het Zernike Institute for Advanced Materials (ZIAM) van de RUG heeft al tientallen jaren ervaring met onderzoek naar nieuwe materialen. Maar er zijn ook modellen nodig om die materialen, en de netwerken daarin, optimaal in te zetten in ‘neurale netwerken’, en algoritmes die er op kunnen draaien. Hiervoor is de expertise van de onderzoekers van een ander instituut van de RUG nodig, het Bernoulli Institute for Mathematics, Computer Science and Artificial Intelligence. Dit is het unieke aan CogniGron: op veel plaatsen vindt onderzoek naar deze op neuronen geïnspireerde computers plaats vanuit één discipline.

Wat zal dit uiteindelijk opleveren? Professor dr. Noheda: “De komende jaren willen we bewijzen dat nieuwe materialen inderdaad een aantal van de gunstige eigenschappen van ons brein kunnen nabootsen. En dat we complexe systemen kunnen bouwen die de basis leggen van een nieuw type computer.”

12 nieuwe professoren

CogniGron gaat van start met zo’n dertig promovendi en maar liefst twaalf nieuw geworven hoogleraren. Daarnaast gaan ook onderzoekers die al aan de RUG werken (deels) binnen dit centrum aan de slag, in multidisciplinaire teams. Dit zijn vooral onderzoekers van het ZIAM en het Bernoulli Institute. De onderzoekers van CogniGron werken gewoon binnen deze onderzoeksinstituten. Hierdoor ontstaat synergie tussen de instituten en het onderzoekscentrum. Naast mensen draagt CogniGron ook ongeveer 5 miljoen euro bij aan de infrastructuur die nodig is voor het maken en bestuderen van nieuwe materialen.

Kick-off vrijdag 26 oktober

De officiële start van CogniGron is met een kick-off meeting op vrijdag 26 oktober 2018. Sibrand Poppema, voormalig voorzitter van het College van Bestuur van de RUG, verricht ’s ochtends de opening. Hij heeft zich de afgelopen twee jaar ingezet voor de totstandkoming van CogniGron. Verder verzorgen diverse onderzoekers van CogniGron en een aantal vooraanstaande wetenschappers uit binnen- en buitenland, waaronder diverse leden van de Wetenschappelijke Adviesraad een presentatie. Decaan Jasper Knoester van de Faculty of Science and Engineering, ook lid van de Raad van toezicht van CogniGron, sluit de dag af.

Meer informatie

• CogniGron - Groningen Cognitive Systems and Materials Center
• Natuurkundigen maken bouwstenen voor een elektronisch brein