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Vorbild Gehirn: Leistungsfähigere, energieeffizientere Computer

Grundprinzipien der biologischen Informationsverarbeitung: Im Gehirn werden Informationen über ein dynamisches, dreidimensionales (1) Netzwerk von Neuronen und Synapsen weitergegeben, die sich permanent und selbstständig (2) neu verknüpfen. Diese räumliche Plastizität (3) gilt als Voraussetzung für Lern- und Erinnerungsprozesse und damit auch für Rechenleistungen nach biologischem Vorbild. Außerdem sind biologische Nervensysteme hierarchisch und modular (4) aus kleineren Netzen und längeren Verbindungen aufgebaut. Das macht sie robust (5) gegenüber kleineren Störungen, da sie diese leicht ausgleichen können. Am besten arbeitet das Gehirn in einem Zustand nahe der sogenannten Kritikalität (6), dem Gleichgewicht zwischen Plastizität und Stabilität. Bei Sinneswahrnehmungen der Umgebung synchronisieren sich die elektrischen Impulse der Neuronen (7). (Bild: Terasa et al., Materials Today (2023), http://doi.org/10.1016/j.mattod.2023.07.019) arrow forward Image Zoom
Grundprinzipien der biologischen Informationsverarbeitung: Im Gehirn werden Informationen über ein dynamisches, dreidimensionales (1) Netzwerk von Neuronen und Synapsen weitergegeben, die sich permanent und selbstständig (2) neu verknüpfen. Diese räumliche Plastizität (3) gilt als Voraussetzung für Lern- und Erinnerungsprozesse und damit auch für Rechenleistungen nach biologischem Vorbild. Außerdem sind biologische Nervensysteme hierarchisch und modular (4) aus kleineren Netzen und längeren Verbindungen aufgebaut. Das macht sie robust (5) gegenüber kleineren Störungen, da sie diese leicht ausgleichen können. Am besten arbeitet das Gehirn in einem Zustand nahe der sogenannten Kritikalität (6), dem Gleichgewicht zwischen Plastizität und Stabilität. Bei Sinneswahrnehmungen der Umgebung synchronisieren sich die elektrischen Impulse der Neuronen (7). (Bild: Terasa et al., Materials Today (2023), http://doi.org/10.1016/j.mattod.2023.07.019)
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