Chinesischen Forschern ist mit der Vorstellung von Darwin Monkey („Wukong“) eine Weltpremiere gelungen – einem Supercomputer, der die Funktionsweise des Gehirns eines Affen nachahmen soll.
Das von Forschern der Zhejiang University entwickelte neuromorphe System verfügt über mehr als 2 Milliarden künstliche Neuronen und über 100 Milliarden Synapsen. Damit entspricht es der Komplexität des Gehirns eines Makaken und verschiebt die Grenzen von KI und Gehirnsimulation.
Das Projekt ist das Ergebnis jahrelanger Arbeit auf dem Gebiet des neuromorphen Computing, bei dem Computersysteme so entwickelt werden, dass sie sich eher wie echte Gehirne verhalten.
Das Darwin-Monkey-System basiert auf 960 Darwin-3-Chips, neuromorphen Prozessoren, die 2023 im Rahmen einer Zusammenarbeit zwischen der Zhejiang University und Zhejiang Lab entwickelt wurden – einem Forschungsinstitut, das von der Provinzregierung Zhejiang und der Alibaba Group finanziert wird.
Jeder Chip unterstützt mehr als 2,35 Millionen „spikende“ Neuronen – Einheiten, die mithilfe von Impulsen kommunizieren, ähnlich wie echte Neuronen bei Tieren Informationen übertragen. Insgesamt arbeitet das System mit mehr als 100 Milliarden Synapsen, also Verbindungen, über die Neuronen Signale untereinander weitergeben.
„Dies ist der weltweit erste gehirnähnliche Computer auf Basis eines dedizierten neuromorphen Chips mit mehr als 2 Milliarden Neuronen“, erklärte die Zhejiang University auf ihrer offiziellen Social-Media-Seite, wie die South China Morning Post.
Jenseits der traditionellen KI
Im Gegensatz zu herkömmlichen Computern, die auf GPUs und CPUs setzen, sind neuromorphe Systeme wie Darwin Monkey darauf ausgelegt, kognitive Funktionen des Gehirns wie Gedächtnis, Lernen und Entscheidungsfindung nachzuahmen und dabei deutlich weniger Energie zu verbrauchen. Im regulären Betrieb benötigt Darwin Monkey etwa 2.000 Watt Strom.
Diese energieeffiziente Architektur ist besonders attraktiv, da KI-Modelle immer größer und anspruchsvoller werden. Herkömmliche Systeme stehen zunehmend vor Herausforderungen durch Hitze, Energieverbrauch und Latenz; Experten zufolge könnten gehirninspirierte Designs eine Lösung bieten.
Die neue Maschine ist ein bedeutendes Upgrade gegenüber dem vorherigen Projekt der Universität, Darwin Mouse, das 2020 vorgestellt wurde. Die frühere Version verfügte über 120 Millionen Neuronen; das neue System erhöht diese Zahl um mehr als das 16-Fache. Damit markiert es einen wichtigen technologischen Meilenstein bei Chipverbindungen, neuronaler Integration und Betriebssystemdesign.
„Wukongs groß angelegte, hochgradig parallele und energiesparende Eigenschaften werden ein neues Rechenparadigma für bestehende Anwendungsszenarien schaffen“, sagte Professor Gang Pan, der Leiter des Teams und Direktor des State Key Laboratory of Brain-Machine Intelligence an der Zhejiang University, in einem Interview mit Science and Technology Daily.
Was kann Darwin Monkey leisten?
Bisher hat Darwin Monkey seine Fähigkeiten bei komplexen kognitiven Aufgaben wie Inhaltsgenerierung, logischem Schlussfolgern und Mathematik unter Beweis gestellt – mithilfe eines groß angelegten KI-Modells, das von Chinese startup DeepSeek.
entwickelt wurde. Doch das Potenzial geht weit über alltägliche KI hinaus. Die Detailgenauigkeit des Supercomputers auf Neuronenebene ermöglicht es, die Gehirne von Tieren wie Zebrafischen, Mäusen und Makaken zu simulieren. Das eröffnet neue Möglichkeiten für die neurowissenschaftliche Forschung und gibt Wissenschaftlern Werkzeuge an die Hand, um die Gehirnfunktion zu untersuchen, ohne auf lebende Versuchstiere angewiesen zu sein.
Ein neuer Meilenstein im Wettrennen um neuromorphe Systeme
Bislang war Intels Hala Point das fortschrittlichste neuromorphe System. Es wurde im April vergangenen Jahres vorgestellt und verfügte über 1,15 Milliarden künstliche Neuronen. Das System wurde in den Sandia National Laboratories in den USA installiert. Darwin Monkey hat diese Zahl nahezu verdoppelt und China damit an die Spitze der neuromorphen Forschung katapultiert.
Neuromorphes Computing zieht weltweit Aufmerksamkeit auf sich, weil es geringen Energieverbrauch, parallele Verarbeitung und Intelligenz miteinander verbinden kann – Eigenschaften, die herkömmliche GPU-basierte Systeme oft nur schwer erreichen.
Experten zufolge könnten Systeme wie Darwin Monkey in der nächsten Generation der KI, insbesondere da herkömmliche Architekturen zunehmend an Grenzen bei Geschwindigkeit, Speicher und Energieverbrauch stoßen.