Technology26.03.2014

Het nieuwe computer tijdperk: Cognitieve Computing


We staan er niet dagelijks bij stil, en ik moet u eerlijk bekennen zelfs ik niet. Toch wil ik van deze gelegenheid gebruik maken om u te attenderen op het feit dat wij gezamenlijk op de drempel staan van het nieuwe computer tijdperk, het tijdperk van de zelflerende computersystemen; Cognitieve Computing. Computersystemen die we niet meer hoeven te programmeren. Hierbij brengen we drie wetenschappen bij elkaar; neurowetenschappen, supercomputing en nanotechnologie. Voor vele wetenschappers en technologie nerds “the holy grail” of computing, niet te verwarren met de ridders die werden begeleid met kokosnoten uit de gelijknamige Monthy Pyton film (1974).

het-nieuwe-computer-tijdperk-cognitieve-.jpg
het-nieuwe-computer-tijdperk-cognitieve-.jpg

Zoals u inmiddels wellicht weet komt er een enorme tsunami van multimediale data op ons af, ook wel Big Data genoemd. Iedereen is tegenwoordig mobiel, twittert en twettert er grondig op los en het gebruik van smartphones en tablets blijft exponentieel stijgen. Deze ontwikkeling heeft ook het bedrijfsleven getransformeerd en heeft ertoe geleid dat heel wat bedrijven hun businessmodel opnieuw tegen het licht moeten aanhouden. Deze trend heeft ook technologische consequenties: om op een slimme manier in te spelen op deze transformatie, er is immers erg veel capaciteit en performance nodig. Helaas lopen we langzaam tegen de grenzen aan van wat technologisch mogelijk is.

De huidige computersystemen, ja ook uw nieuwe smartphone of tablet zijn nog steeds gebaseerd op de 60 jaar oude Von Neumann Architectuur. Dit betekent concreet dat het verwerken en opslaan van data niet op hetzelfde moment kan plaatsvinden. Het is een lineair, sequentieel proces waarbij de data van processor naar memory gaat en vice versa. Dat is ook de reden dat onze programmatuur tot op de dag van vandaag een lineaire instructieset is, voor de toekomst te langzaam dus. U wilt een Usain Bolt voor het echte grote werk. Niet zo gek dus dat we het menselijke brein als architecturele blauwdruk gaan gebruiken voor de nieuwe zelflerende computersystemen! De mens is namelijk in staat te verwerken en op te slaan op hetzelfde moment, tenminste de meeste mensen dan.

Nieuwe chiptechnologie kan hier mogelijk ook een uitkomst bieden. We kunnen nog een klein aantal jaren vooruit met onze huidige Silicium chips en de Wet van Moore. We kunnen inmiddels al meer transistoren plaatsen op een chip dan dat we kunnen voorzien van electriciteit. De chip zou door de hitte spontaan ontbranden. Is de afstand kleiner dan 7 nanometer tussen atomen dan wordt het systeem onbetrouwbaar. Daarnaast kunnen we atomen helaas niet kleiner maken, tenminste niet dat ik weet. We zijn inmiddels wel in staat om een byte aan informatie kwijt te kunnen op 96 atomen, stabiel!

Tegenwoordig bouwen we de chips op basis van 22 nano meter procede. Combineren we dit met 3D stacking (integratie van processoren en memory), en gebruiken we licht (Photonics) in plaats van elektriciteit voor transport dan hebben we al weer een goede stap in de juiste richting gezet. Bovendien kun je de capaciteit uitschakelen die je op een bepaald ogenblik niet nodig hebt voor verwerking. Zo besparen we weer energieconsumptie en CO2-uitstoot. 

IBM patenteerde zeer recent een chip gebaseerd op carbon nanotubes met een afstand van maar 10 nanometer. Nano komt van het Griekse woord ‘nanos’, wat dwerg betekent. Nanotechnologie is een verzamelnaam. Het verwijst naar toepassingen en technieken die werken op een schaal van 1 tot 100 nanometer. Wordt materie teruggebracht tot deze schaal, dan kunnen zich bijzondere eigenschappen voordoen. Niet-geleidende stoffen worden geleidend, gekleurde stoffen transparant. 

Nanotechnologie maakt het mogelijk om te werken op het niveau van moleculen en atomen. Eén nanometer is een miljardste meter, oftewel 0,000000001 m. Dat is klein. Maar hoe stel je je dat voor? Ter vergelijking: een rode bloedcel is 7000 nanometer groot. Een menselijke haar is zo’n 80.000 nanometer dik. Als je dit in het juiste perspectief plaatst dan zal je begrijpen dat dit heel klein is.

Wetenschappers van IBM Research hebben in samenwerking met andere onderzoeksinstellingen het neurale netwerk brein van een Makaak, een apensoort, volledig in beeld gebracht. Ze hebben inmiddels een chip gebouwd die een breinfunctie kan emuleren, inclusief 256 neuronen (processoren) en synapsen (verbindingen). Je kan 30.000 neuronen kwijt op het puntje van een naald. Kan je nagaan als ze het menselijke brein (85 miljard neuronen en 100 triljoen synapsen) volledig in kaart hebben ! Maar dan zijn we al een jaartje of 10 verder.

Net zo belangrijk is het energiegebruik. Een menselijke brein verbruikt ongeveer 20 Watt aan energie. Een high performance computer zit toch al gauw op 100 MWatt, tel uit je winst.  Hij leert iedere dag meer en op dit moment speelt hij al het spelletje “Pong” , een bekend spelletje voor de Atari. De oudere jongens en meisjes onder ons weten waarover ik het heb. Voor de wat jongere lezers onder ons, dit was Black-Ops van 40 jaar geleden, alleen zonder schieten.

Inmiddels zijn we ook al een stap verder met zelflerende systemen in de praktijk. Ik neem maar even het IBM Watson systeem als voorbeeld, een beslissings ondersteunend systeem die de dialoog kan aangaan zoals een mens dat ook zou kunnen. Hij herkent spraak, begrijpt de context van de vraag en geeft net als een mens antwoord op zeer complexe vraagstukken. In 2011 won Watson het in Amerika bekende Jeopardy spel, een soort omgekeerde 1 tegen 100, en versloeg met twee vingers in zijn neus de beste twee spelers in de wereld. Erg leuk dat je een spelletje wint maar hoe kun je dit concreet maken in de praktijk?

Zo laten we momenteel IBM Watson bijvoorbeeld als analyse- en diagnosetool voor maag, long en hersen onderzoek meedraaien in de meest gerenommeerde kankerinstituten. Het computersysteem adviseert de arts in real-time over de te volgen analyse, diagnose en behandelingsmethode. Dit op basis van kennis en kunde die in het systeem is ingebracht. Het systeem doorzoekt ongeveer 200 miljoen pagina’s aan ongestructureerde data (best practices, genomics, oncologisch onderzoek, patient informatie, behandelplannen, journals of medicine) creert hypothesen, conclusies en aanbevelingen binnen een aantal seconden. Goede arts die dit hem nadoet.

Hij is inmiddels zo ver dat hij zijn inzichten kan optimaliseren en op basis van een dialoog met de arts vragen kan stellen om een nog nauwkeuriger antwoord te geven. Dit systeem kan real-time alle data zodanig structureren dat het steeds meer leert en daardoor steeds intelligenter wordt.

De deur naar het nieuwe computer tijdperk staat inmiddels open, het tijdperk van cognitieve computersystemen.

Deze blogpost is geschreven door Gerard E.A. Smit, CTO Benelux, IBM Distinguished Engineer.

Verder lezen over Computer

Halleluja: Windows Kladblok krijgt eindelijk spellingscontrole

Het is bizar te noemen, maar de applicatie Kladblok krijgt spellingscontrole. En dat na 40 (!) jaar.

Technology09.07.2024

Halleluja: Windows Kladblok krijgt eindelijk spellingscontrole

Wat is eigenlijk een Raspberry Pi?

Stel je voor dat je een hele computer in je hand kunt houden, eentje die je kunt gebruiken om te programmeren, projecten te bouwen, en zelfs als een media center voor je tv. Dat is de Raspberry Pi, een kleine, betaalbare computer ontworpen om iedereen, ongeacht leeftijd of vaardigheidsniveau, te leren over computerwetenschap. Met de Raspberry Pi heb je de vrijheid om te experimenteren, te leren en je eigen unieke projecten te creëren.

Gadgets03.07.2024

Wat is eigenlijk een Raspberry Pi?

Hét chatprogramma uit de 90’s stopt ermee: vaarwel ICQ

Ga je nu naar ICQ, dan zie je de melding dat de chatapp stopt op 26 juni en dat je VK Messenger of VK Workspace kunt gebruiken.

Online26.05.2024

Hét chatprogramma uit de 90’s stopt ermee: vaarwel ICQ

Nationale Quantum Cursus nu beschikbaar voor het grote publiek

Deze cursus is een initiatief om het brede publiek, scholieren, bedrijven en beleidsmakers bewust te maken van de opkomende mogelijkheden en uitdagingen van quantumtechnologie.

Technology15.04.2024

Nationale Quantum Cursus nu beschikbaar voor het grote publiek

Quantum wordt de volgende techrevolutie
Windows 11 wordt voorzien van meer reclame

Windows staat al bol van de advertenties, maar daar komt nog veel meer bij. Microsoft introduceert straks aanbevolen apps.

Online11.04.2024

Windows 11 wordt voorzien van meer reclame

​Goed voor de huisvrede: Steam laat je games verbergen

Maid of the Dead, Perfect Date, Going Rogue: er zijn genoeg games op Steam die eigenlijk het daglicht niet kunnen verdragen. Te sexy. Maar veel mensen willen ze toch spelen en vanaf nu kunnen ze zorgen dat nieuwsgierige...

Gaming05.03.2024

​Goed voor de huisvrede: Steam laat je games verbergen

Of je reputatie..
Trage computer? ​Vijf voordelen aan een ssd

Een solid state drive, oftewel ssd, is steeds populairder. Dat komt omdat deze gadget in tegenstelling tot andere schijven geen bewegende delen heeft. Hierdoor zijn de gegevens die je erop vastlegt beter beschermd. Zo ve...

Gadgets05.03.2024

Trage computer? ​Vijf voordelen aan een ssd

Tijdmachine: Winamp was standaard op ons bureaublad geplakt

Je kunt het je nu niet meer voorstellen, maar vroeger gebruikten we niet Spotify, maar Winamp om muziek te luisteren op onze computer. Daar zat niet standaard muziek in, dat moest je dan eerst downloaden. En dan die skin...

Online05.02.2024

Tijdmachine: Winamp was standaard op ons bureaublad geplakt

Verder lezen over Neurotechnologie

Oh-oh: Neuralink-implantaat raakt los van het brein

Neuralink heeft succesvol een implantaat in een mens gezet, maar nu blijkt het toch tegen problemen aan te lopen met dat implantaat.

Technology09.05.2024

Oh-oh: Neuralink-implantaat raakt los van het brein

AI in de Zorg: Inzichten van HLTH Europe Roadshow 2024

Na de verhelderende presentaties tijdens de HLTH Europe Roadshow 2024 blijft één ding onmiskenbaar: de toekomst van de gezondheidszorg is nauw verweven met technologische innovatie.

Technology17.04.2024

AI in de Zorg: Inzichten van HLTH Europe Roadshow 2024

​Neuralink gaat full circle voor Musk: man tweet met gedachten

Nadat hij vorige week al schaak speelde met zijn brein alleen, heeft hij nu ook een tweet de wereld ingeslingerd. De vanaf zijn schouders verlamde Noland Arbaugh is de wereldberoemde eerste mens met Neuralink-chip in zij...

Technology25.03.2024

​Neuralink gaat full circle voor Musk: man tweet met gedachten

​Eerste mens met Neuralink gamet uren achtereen met zijn brein

Hij is volledig verlamd, maar kan schaakstukken verplaatsen via de computer zonder een muis of scherm aan te raken. Het is de 29-jarige Noland Arbaugh, een naam die geschiedenis heeft geschreven. Niet helemaal door zijn...

Technology21.03.2024

​Eerste mens met Neuralink gamet uren achtereen met zijn brein

​Eerste Neuralink-gebruiker stuurt computermuis aan met brein

Elon Musk is in zijn nopjes: de eerste Neuralink zit nu in een mens en die kan er ook meteen goed mee overweg. De ‘patiënt’ weet er een paar weken na plaatsing al een computermuis mee aan te sturen.

Technology21.02.2024

​Eerste Neuralink-gebruiker stuurt computermuis aan met brein

​Neuralink zit nu in een mens: heet Telepathy

“Stel je voor dat Stephan Hawking sneller kon communiceren dan een speedtyper of veilingmeester. Dat is het doel.” Elon Musk is in zijn nopjes. Neuralink, het ‘hersenchip’-bedrijf van de miljardair, heeft voor he...

Technology30.01.2024

​Neuralink zit nu in een mens: heet Telepathy

Call of Duty-maker wil games maken voor Neuralink

Bobby Kotick ziet het helemaal zitten. De grote man achter Activision Blizzard heeft gezegd dat hij graag games wil maken voor Neuralink. Dat betekent dat het weer op een heel andere manier moet gaan nadenken over gaming...

Technology11.10.2023

Call of Duty-maker wil games maken voor Neuralink

Neuralink wants you: zoekt testpersonen voor breinimplantaat

Je zou door alle communicatie rondom X/Twitter bijna vergeten dat Elon Musk aan het hoofd staat van meer bedrijven. We noemen een SpaceX, een Tesla, maar ook: Neuralink. Neuralink horen we niet heel vaak iets van, maar a...

Technology20.09.2023

Neuralink wants you: zoekt testpersonen voor breinimplantaat