Математика и Computer Science

Из металлических нанопроволок создали нейроморфную сеть

Roger Harris/ISO Republic

Японские исследователи смогли создать нейроморфную сеть, состоящую из многочисленных металлических нанопроволок. Такая сеть смогла запоминать и забывать информацию, а также переходить из состояния спокойствия к бдительности. Статья об открытии была опубликована в журнале Scientific Reports.

Искусственный интеллект (ИИ) быстро совершенствуется в последние годы и его развитие начало оказывать влияние на нашу жизнь. Со времени создания ИИ ученые стараются превратить его в улучшенное подобие человеческого мозга. Но механизмы, стоящие за многими процессами в человеческом органе, так до сих пор и остаются не изученными.

Подробно исследованы основные компоненты мозга, такие как нейроны и соединения между ними — синапсы. Однако многие вопросы, касающиеся мозга как коллективного целого, до сих пор не получили ответа. Например, мы все еще не до конца понимаем, как мозг выполняет такие функции, как запоминание, обучение и забывание информации, и как он переходит от состояния спокойствия к бдительности и наоборот. Кроме того, живым мозгом трудно манипулировать в экспериментальных исследованиях. Но есть и другой подход к исследованию этого таинственного органа. Например, при создании мозгоподобных искусственных структур.

Группа исследователей из Национального института материаловедения Японии недавно построила сложную мозгоподобную сеть, соединив между собой многочисленные серебряные нанопроволоки, покрытые изоляционным слоем поливинилпирролидона толщиной в один нанометр. Соединение между двумя нанопроводами образует переменный резистивный элемент, который ведет себя как синапс. Эта нанопроволочная структура, содержащая большое количество сложно взаимодействующих элементов, образует «нейроморфную сеть».

Когда ученые подавали напряжение на нейроморфную сеть, казалось, что она «думает» и пытается найти более эффективные пути для прохождения тока. Ученые проанализировали процессы, стоящие за этим явлением, и обнаружили, что они похожи на запоминание, обучение и забывание, наблюдаемые в человеческом мозге. Изменения в поведении системы во времени также оказались похожи на процессы перехода в состояние бдительности и возвращения к спокойствию.

В настоящее время ученые разрабатывают мозгоподобное запоминающее устройство на основе созданной нейроморфной сети. Оно будет работать по совершенно другим принципам, нежели современные носители. Например, новое запоминающее устройство сможет быстро принимать решения в заданных пределах точности, в отличие от используемых сегодня систем, которые тратят много времени и энергии на поиск самого оптимального решения по обработке и передаче информации.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.