SNN Pulsneuronen

Die künstliche Intelligenz bestimmt zunehmend die gesellschaftliche Diskussion und beeinflusst unser Leben. Doch wie ist die Technologie aufgebaut, die zu ihrer Berechnung benötigt wird? Digitale Schaltungen moderner Computer werden mit Hilfe der booleschen Logik und binären Rechenoperationen realisiert. Das menschliche Gehirn unterscheidet sich sowohl in seinem elementaren Aufbau als auch im Hinblick auf seine kognitiven Möglichkeiten grundlegend von digitalen Systemen. Wäre es möglich, diese Prinzipien zusammen zu bringen und in zukünftigen Schaltungsarchitekturen umzusetzen? Wird dafür vielleicht eine völlig neue Mathematik benötigt? Erkenntnisse aus der Neurowissenschaft finden zunehmend Eingang in das Design von Computern. Das menschliche Gehirn steht Pate beim Vorhaben, neue Computerchips auf Basis der Technik von Pulsneuronen ( Spiking Neurons „SN“ ) zu realisieren. Dieses Buch liefert neben den theoretischen Grundlagen einen praktischen Zugang zum faszinierenden Gebiet der Pulsneuronen und soll dem Leser „Hands-On“ Erfahrungen vermitteln. Es werden Schaltungen besprochen, die handelsübliche Bauteile verwenden und es dem interessierten Leser ermöglichen, eigene Experimente mit elektronischen Pulsneuronen durchzuführen. So werden unter anderem Zählschaltungen, Speicherschaltungen und Sensorschaltungen sowie das grundlegende Prinzip eines einfachen Neuronenrechners gezeigt und schrittweise ein Funktionsbaukasten erstellt, dessen Repertoire an Grundfunktionen die Weiterentwicklung zu größeren Schaltungen erlaubt. Zum Schluss wird auf die neuesten Entwicklungen des „Neuromorphic Computing" eingegangen und Aspekte zur Umsetzung in Schaltungslogik mit FPGAs ( Field Programmable Gate Arrays ) werden untersucht.