Dirk Pleiter
Het menselijk brein kan nog altijd veel sneller en gerichter informatie verwerken dan de modernste computer. Bovendien kost dat proces veel minder energie. Wat kunnen we hiervan leren? Hoe kunnen we die wetenschap gebruiken in heel nieuwe ICT-systemen, zowel in techniek als aanpak? Dát onderzoekt CogniGron in Groningen. En CogniGron zoekt nu bedrijven om alle kennis in de praktijk toe te passen en verder te ontwikkelen.
Ons mobieltje kan meer dan een krachtige computer in pakweg het jaar 2000. Zo lijkt de techniek achter de digitale wereld zich nog steeds razendsnel te ontwikkelen, met onder meer kleinere en krachtige chips. „Maar we zitten wel aan de grens”, zegt professor Dirk Pleiter van de Rijksuniversiteit Groningen (RuG). Want die chips zijn nog altijd gebaseerd op principes, die eigenlijk voortkomen uit vindingen in het midden van de vorige eeuw.
Pleiter, hoogleraar Innovative Computer Architectuur, is wetenschappelijk directeur van universitair onderzoekscentrum CogniGron, dat zoekt naar revolutionair nieuwe wegen. CogniGron is een internationaal programma met 22 hoogleraren en meer dan 100 docenten, promovendi en masterstudenten uit allerlei hoeken van de wetenschap.
‘Net zo snel en effectief als het menselijk brein’
Zo komen inzichten uit onder meer materiaalkunde, wiskunde en kunstmatige intelligentie, hersen- en computerwetenschappen samen op de campus van de RuG. De grote ambitie is een doorbraak te vinden in zogeheten brain-inspired computing.
Dan is het verfrissend als een onderzoeker de wetenschap eens door een andere bril kan bekijken. „Soms begrijp ík ook weinig van een betoog van een collega”, zegt Pleiter. „Maar dan kan er wel ineens een lampje gaan branden.”
Stap voor stap
Het zou naïef zijn om te hopen op een collectief eureka-moment. Maar in CogniGron lukt het wel, zo stelt Pleiter, om samen stap voor stap verder te komen. „Hoe slaag ik er bijvoorbeeld in om de focus op ons gesprek te houden? In je brein negeer je dan de rest van deze kamer, waarin niets verandert. Een camera blijft alles registreren. Dat kost veel rekenkracht en daarmee energie.” Dan is het veel slimmer om een camera event-based te laten werken, door alleen te registreren wat beweegt.
Die winst zit in het proces, maar ook in technologie valt veel te verbeteren. Want ICT kost ontzettend veel energie. Er zijn enorme datacenters nodig voor AI en cloudopslag, en die vraag zal alleen maar toenemen. Wereldwijd gaat inmiddels zo’n 2 procent van de energie naar ICT, maar in sommige gebieden – zoals Nederland – is het al veel meer.
Dan is een zoektocht naar een zeer energiezuinige supercomputer meer dan de moeite waard, om de samenleving toekomstbestendig te maken.
In de chips van nu gaat veel energie naar het ‘vervoer’ – hoe gering ook – van de plek waar alles binnenkomt naar waar alle data worden verwerkt. Hoe kun je eerder filteren wat wel en niet door moet? Of liever: hoe krijg je alle informatie meteen op de juiste plaats? Pleiter: „Dan kom je al dichter bij hoe het brein werkt. En het is nog beter als je zo’n chip zelf kunt laten leren. „Want eigenlijk zijn de chips van nu maar domme dingen, die je alles moet voorkauwen.”
Enorme omslag
Het onderzoek van CogniGron kan dan ook zorgen voor een enorme omslag. Wereldwijd zitten ook enkele andere universiteiten op dit spoor. „Maar wij zijn uniek in onze aanpak met wetenschappers uit heel verschillende disciplines.” Die ambitie wordt financieel ondersteund door het Ubbo Emmius Fonds.
Een volgende stap zit nu in samenwerking met bedrijven die de kennis van CogniGron kunnen toepassen in de praktijk. Dat kan gaan om grote projecten als het Europa-netwerk van LOFAR-radiotelescopen, maar ook juist in kleinere processen waar weinig energie beschikbaar is om ICT zo zelfstandig mogelijk te laten draaien. In de landbouw bijvoorbeeld, op zee, in de maakindustrie of in medische apparatuur. Eigenlijk overal waar intelligente chips dicht bij de bron van data – zoals sensoren – nodig zijn.
Met zo’n chip kan techniek snel en zelfstandig reageren. Zo bouwden professor Elisabetta Chicca en haar team een robot, die zelf zijn handdruk in de rechterarm kan aanpassen aan de kracht van de persoon die hij de hand schudt. Intelligente sensoren die dát kunnen en hiermee dus lijken op de tastzin van de mens, zijn op allerlei manieren te gebruiken.
Ook op het gebied van gezondheid en dronetechnologie lopen onderzoeken. „Hiernaast zoeken wij nu graag contact met bedrijven in deze regio”, zegt Pleiter. „Wat kunnen wij betekenen met al onze kennis van nu? Vraagstukken in de praktijk kunnen leiden naar nieuwe inzichten en oplossingen. Dan werk je samen aan een ecosysteem, met een dynamiek waarin je talent aantrekt en elkaar kunt versterken. Hier, in het Noorden.”
