Die Integration von Neurowissenschaften und Künstlicher Intelligenz (KI) bietet große Potentiale für Synergien und Innovationen. Die Prinzipien der Informationsverarbeitung des Gehirns und die biologischen Grundlagen kognitiver Prozesse, wie z. B. Lernen, Gedächtnis, Sprache oder Kreativität, können eine reichhaltige Inspirationsquelle für die Entwicklung innovativer und ressourceneffizienter KI-Systeme liefern. Gleichzeitig eröffnen die Methoden und Modelle der KI neue Möglichkeiten für die Erforschung der Funktionsprinzipien des Gehirns und das Verständnis kognitiver Fähigkeiten.
Das Verbundprojekt BRAINS will moderne KI-Modelle (Transformer-Netze) energieeffizienter und schneller machen. Hierbei orientiert sich das Projekt an der bemerkenswerten Effizienz des menschlichen Gehirns beim Gewohnheitsverhalten. Das Projekt will die zugrunde liegenden neuronalen Mechanismen besser verstehen und auf KI-Modelle übertragen. Inspiriert vom Gewohnheitslernen, sollen in künstlichen neuronalen Netzwerken Abkürzungen („Short-Cuts“) entwickelt werden, die wiederkehrende Aufgaben automatisch und mit weniger Rechenaufwand ausführen können. Das vom Gehirn inspirierte KI-Modell soll hinsichtlich Leistung und Energieverbrauch mit derzeit bestehenden KI-Verfahren sowie der kognitiven Flexibilität von Menschen verglichen werden.
Die Projektergebnisse legen Grundlagen für ein neuartiges rechen- und energieeffizientes KI‑System, das für das Erlernen von Automatisierung und Lösen komplexer Aufgaben in verschiedensten Anwendungsbereichen geeignet ist.