Darpa-Projekt: Computer sollen schlussfolgern, nicht rechnen

Der Name des neuen Darpa-Projekts Upside steht für "Unconventional Processing of Signals for Intelligent Data Exploitation" und unkonventionell ist die Idee dahinter tatsächlich: Ein Computer nach Upside-Konzept soll nicht mehr mit vorgegebenen Rechenschritten zum Ziel kommen, sondern seine Ergebnisse durch Schlussfolgerungen produzieren. Dabei soll das Prinzip der Inferenz angewandt werden, das ein Bestandteil der Logik ist.

Die Beschränkung auf Schlussfolgerungen, nicht auf exakte und flexible Berechnungen, wird laut der Beschreibung der Darpa nötig, weil moderne Waffensysteme immer mehr Sensordaten auswerten müssen. Insbesondere die Bildverarbeitung nennt die Behörde dabei. Wie auch bei anderen Anwendungen von Computern begrenzt dabei die Leistungsaufnahme die Rechenleistung.

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Zeitplan für Upside (Bild: Darpa)

Ein Upside-System soll wesentlich sparsamer sein und dabei dennoch höhere Rechenleistung erzielen. Um das zu erreichen, fordert die Darpa gleich einen Bruch mit der bisher eingesetzten CMOS-Technologie von Halbleitern. Stattdessen sollen Mikroelemente wie Oszillatoren eine hinreichend genaue Annäherung an die richtige Schlussfolgerung erledigen.

Ob beispielsweise ein Objekt in einem Bild richtig erkannt wird, soll unter anderem dadurch festgestellt werden, dass der Energiebedarf bei der Auswertung das niedrigste Niveau erreicht hat. Das erinnert an das Forschungsprinzip von Ockhams Rasiermesser, nachdem die einfachste Erklärung eines Sachverhalts in der Regel die richtige ist.

Das neue Schaltungsdesign nach Upside soll zudem den Aufwand für die Programmierung auf ein Minimum reduzieren, weil das System sich selbst an die eingehenden Daten anpassen und sich dabei selbst organisieren soll. In den ersten Phasen des Projekts soll eine solche Schaltung aber in einem per CMOS hergestellten Simulator getestet werden. Die Darpa sieht dafür einen Zeitraum bis zum Jahr 2014 vor. Erst danach soll der Upside-Chip mit den neuen Elementen entworfen werden, was bis 2016 dauern soll.

Wie schon bei früheren Darpa-Projekten kann aus Upside ein Wettbewerb werden. Wie hoch die dabei zu gewinnende Siegprämie ausfällt, will die Behörde nach der Qualität der eingegangenen Vorschläge entscheiden. Solche Wettbewerbe führt die Darpa häufiger durch, am bekanntesten ist die Grand Challenge, bei der 2005 erstmals ein autonomes Roboterfahrzeug in Form eines umgebauten VW Touareg eine Strecke von über 212 Kilometern durch die Mojave-Wüste fuhr. Die dafür bezahlte Prämie betrug zwei Millionen US-Dollar.