Ljudje smo spolni organi tehnologije

Iztok Kramberger

Čar generacij …

• Svoj prvi program sem napisal na pisalni stroj!

(Gregor Donaj)

• We don’t think, we google!(mobilni operater)

Čar desetletja …

SANDIA ASCI RED1997

1.8 teraflops150 m2

800.000 W

SONY PLAYSTATION 32006

1.8 teraflops0.08 m2

< 200 W

Čar razvoja …

• Biološka inspiracija ali muha enodnevnica?

AIM 9X Sidewinder

Teža: ~85 kg

Cena: ~100k USD

Komar (Culex pipiens)

Teža: ~2 g

Cena: prosto dostopno

Oba imata izjemno učinkovit IR sistem vodenja, vendar komar lahko naredi še kaj drugega (reprodukcija).

Moore-ov zakon …

• 1993 – Numerical Wind Tunnel– 140 jeder, 235 Gflops

• 1996 – CP-PACS/2048– 2.048 jeder, 614 Gflops

• 1997 – ASCI Red– 9.152 jeder, 1.830 Gflops

• 1999 – ASCI Red– 9.632 jeder, 3.207 Gflops

• 2000 – ASCI White– 8.192 jeder, 12.288 Gflops

• 2002 – Earth-Simulator– 5.120 jeder, 40.960 Gflops

• 2004 – BlueGene/L– 32.768 jeder, 91.750 Gflops

• 2005 – BlueGene/L– 131.072 jeder, 367.000 Gflops

• 2007 – BlueGene/L– 212.992 jeder, 596.378 Gflops

• 2008 – Roadrunner– 129.600 jeder, 1.456.704 Gflops

• 2009 – Jaguar– 224.162 jeder, 2.331.000 Gflops

• 2010 – Tianhe-1A– 186.368 jeder, 4.701.000 Gflops

Ne-ublažen pritisk …

• 2010 – 22 nm elementi tranzistorjev– odstotek napak se povečuje

• 2018 – predvideno 18 nm– atomski procesi posegajo v funkcionalnost

tranzistorja

• večanje zapornih tokov in tunelski efekt skozi oksidno plast vrat

Ekonomija možganov …

• "outside-in" and "bottom-up“ pristopa sta komplementarna

• oblikovanje organizacije možganov– ekonomski kompromis adaptivnega

zniževanja stroškov med “ožičenjem” in vrednostjo topoloških vzorcev

Velika možganska dirka …

• 1016 - 1017 FLOPS (2014)– potrebno za simulacijo

možganov podgane

• 1019 - 1020 FLOPS (2025)– potrebno za nevrološko

simulacijo človeških možganov

Pomnilno-procesna celica …• Primerjava poti hipotetičnega bita

podatkov– razlika med arhitekturo možganov in

standardnega računalnika

Pomnilno-procesna celica …• Korelacijsko učenje s pomočjo

memristorja– medcelične povezave kot simulacija

sinaptičnih povezav

Možganski vmesniki …

• Človeški možgani predstavljajo kompleksen sistem, ki izraža bogato časovno-prostorsko dinamiko– neposredno merjenje kortične aktivnosti (EEG, MEG)

• zaznavanje ritmičnih ali manj ritmičnih nihanj zunaj celičnih tokov možganske skorje in nekaterih globljih struktur

Kaj razmišljaš?

Ne vem…Pa ti?

Pripomočki za invalide …

• Elektronsko sledenje premikov oči

Možganski vmesniki …

• Vizualno izzvani potenciali enakomernega stanja– najbolj obetavnih modalnost ne-invazivnih

možganskih vmesnikov• preprosta namestitev, kratek čas treninga, visoka

informacijska prenosna hitrost

– merjeno kot EEG signalizacija na zatilnični regiji

Možganski vmesniki …

• Binokularno vzbujanje s fazno razliko med očesi– odvzem signala na O1 in O2

– poveča število hkratnih simbolov – ITR– zmanjša neprijeten občutek

f=f1=f2, ϕ2≠ ϕ1

Možganski vmesniki …

0 5 10 15 20 25 30 35 40-2

-1

0

1

Spektralni SSVEP odziv

Stimulacija

Odziv

Frekvenca (Hz)

Nor

mira

n od

ziv (d

B)

Možganski vmesniki …

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 640

2

4

6

8 SSVEP odziv pri vzbujanju f=21 Hz

Frekvenca (Hz)

Ampl

ituda

(µV)

Možganski vmesniki …

• SSVEP odzivi (višji harmoniki)

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 640

2

4

6

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 640

2

4

6

f1=9Hz, f2=14Hz, 2f2+f1 (37Hz)

f1=9Hz, f2=14Hz, f2-f1 (5Hz), 3f1(27Hz), 3f2-f1(33HZ)