quantumbrein; Healthy Brain Study; ICAI-labs, AI met tekst en spraak, artificiële intelligentie, ai, master Applied Science, Centrum voor Artificiële Intelligentie en Data Science; Parel Food and cognition; De geheimen van ons geheugen; Henk van den Heuvel

Wetenschappers Radboud Universiteit leggen basis voor quantumbrein

Een intelligent materiaal maken dat zich net als onze hersenen kan aanpassen. Je moet maar op het idee komen. Onderzoekers van de Radboud Universiteit legden met het quantumbrein de basis voor een nieuwe generatie slimme, energiezuinige computers. En dat is hard nodig om alle ontwikkelingen op het gebied van Artificial Intelligence (AI) en data science bij te kunnen benen.

Alexander Khajetoorians

Alexander Khajetoorians

De wereldwijde behoefte aan computercapaciteit groeit, en daarmee de vraag naar datacenters. “Willen we verduurzamen, dan moeten we op zoek naar energiezuinige manieren om informatie te verwerken en op te slaan,” zegt Alexander Khajetoorians, hoogleraar Scanning Probe Microscopy aan de Radboud Universiteit.

Voor gepersonaliseerd leefstijladvies, zelfrijdende auto’s en andere vormen van AI moet een computer in staat zijn om patronen in de wereld te herkennen en nieuwe aan te leren. De huidige generatie computers doet dit via machinelearningsoftware, waarbij de opslag en het verwerken van informatie gebeurt op twee verschillende plekken. Een inefficiënt proces, zegt Khajetoorians: “Bij een zelfrijdende auto bijvoorbeeld kost het bijna net zoveel energie om het computersysteem te laten draaien als om de auto te laten rijden.”

Fundamenteel anders

Bert KappenDat moet anders, dacht de hoogleraar. Hij sprak erover met Bert Kappen, hoogleraar Neurale netwerken en Machine Learning bij de Radboud Universiteit en het Donders Institute for Brain, Cognition and Behaviour. “Veel ontwikkelingen in de computerwereld zijn gebaseerd op oude principes, zoals gegevensverwerking via bits en bytes. Willen we echt innoveren, dan moeten we fundamenteel anders gaan denken,” zegt Kappen.

Eind 2018 toonde de onderzoeksgroep van Khajetoorians al aan dat je informatie kunt opslaan op een kobaltatoom. Hij en Kappen realiseerden zich dat dit atoom ingezet kon worden als neuron, oftewel zenuwcel. Begin 2021 slaagden ze erin met kobaltatomen op zwarte fosfor een netwerk te bouwen, waarbij de atomen zich gedroegen als synapsen en zenuwcellen in de hersenen. Het materiaal veranderde zijn gedrag in reactie op informatie uit de omgeving. “Het leerde uit zichzelf, zonder dat er ook maar een bit of byte aan te pas kwam,” zegt Kappen.

Veel ontwikkelingen in de computerwereld zijn gebaseerd op oude principes, zoals gegevensverwerking via bits en bytes. Willen we echt innoveren, dan moeten we fundamenteel anders gaan denken.” Bert Kappen

Digitale revolutie

Quantumbrein

De werking van het quantumbrein

De twee staan met hun vinding aan de vooravond van een digitale revolutie. “Zelflerende materialen maken kunstmatige intelligentie op termijn efficiënt, duurzaam en betaalbaar,” zegt Khajetoorians. “En dat zal innovatie in een stroomversnelling brengen, of het nu gaat om energiezuinige zelfrijdende auto’s, gepersonaliseerd leefstijladvies of geavanceerde camerasystemen,” vult Kappen aan.

Het is volgens de onderzoekers geen toeval dat de stap naar een ‘quantumbrein’ uitgerekend in Nijmegen wordt gezet. “We hebben hier gerenommeerde instituten, met alle kennis en expertise – van neurowetenschappen tot natuurkunde – voor fundamenteel onderzoek aan technologieën voor kunstmatige intelligentie,” zegt Khajetoorians.

Onderweg naar een quantumbrein

Khajetoorians en Kappen gaan hun systeem opschalen naar een netwerk met minstens twee keer zoveel atomen. “We willen het gedrag van de atomen begrijpen, en gaan op zoek naar andere materialen die geschikt zijn om een netwerk mee te bouwen,” zegt Khajetoorians.

Een concrete toepassing van het quantumbrein laat nog wel een jaar of tien op zich wachten. Maar de twee onderzoekers komen graag nu alvast in contact met bedrijven. “Laten we samen werken aan de computers van morgen.” Meer weten? Stuur een bericht naar a.khajetoorians@science.ru.nl of b.kappen@science.ru.nl

AI for Life Center

Artificial Intelligence is een van de kernthema’s binnen Lifeport, waar meer dan 170 bedrijven werken aan toepassingen op dit gebied. Door een krachtenbundeling van het bedrijfsleven, kennisinstellingen en overheden wordt er nu vanuit The Economic Board gezamenlijk gewerkt aan een AI for Life Center, een fysieke plek waar alle ontwikkelingen op het gebied van Artificial Intelligence in de regio Arnhem – Nijmegen – Wageningen samenkomen en versnellen. Het AI for Life Center helpt met promotie van innovaties uit de regio, samenwerkingen te realiseren, investeringen aan te jagen en het aantrekken en behoud van (inter)nationaal talent. Zo vergroten we de maatschappelijke en economische impact van de regio nationaal én internationaal.

Meer over AI

Dit artikel delen

FacebookTwitterEmailLinkedInWhatsApp
FacebookTwitterEmailLinkedInWhatsApp