Компьютер, вдохновленный мозгом — разработчики создают чип с функциями ИИ

Фото: из открытых источников

Сотрудники университетов Пердью, Санта-Клары, Портленда и Пенсильвании создали искусственную платформу, на которой машины смогут постоянно обучаться. Аппаратную часть этого устройства можно в любой момент перепрограммировать с помощью электрических импульсов, сообщает Technology Networks.

Мозг живых существ может постоянно учиться на протяжении всей жизни, поясняет Шрирам Раманатан из университета Пердью. — В отличие от живого мозга, постоянно формирующего новые связи между нейронами, чтобы обеспечить возможность обучения, схемы на компьютерном чипе не меняются. Схема, которую машина использовала годами, ничем не отличается от схемы, изначально построенной для машины на заводе.

Так было раньше, но теперь Раманатан со своей командой создали принципиально новую аппаратную часть.

Это небольшое прямоугольное устройство, изготовленное из материала, называемого никелатом перовскита, который очень чувствителен к водороду. Применение электрических импульсов с разным напряжением позволяет устройству изменять концентрацию ионов водорода за наносекунды, создавая состояния, которые, как обнаружили исследователи, могут быть сопоставлены с соответствующими функциями в живом мозге.

Например, когда в центре устройства больше водорода, оно может действовать как нейрон, отдельная нервная клетка. С меньшим количеством водорода в этом месте, устройство служит синапсом, соединением между нейронами, которое мозг использует для хранения памяти в сложных нейронных цепях.

Путем моделирования экспериментальных данных, исследователи показали, что внутренняя физика этого устройства создает динамическую структуру для искусственной нейронной сети, которая способна более эффективно распознавать образцы и цифры, по сравнению со статической сетью.

Эта нейронная сеть использует "резервуарные вычисления", которые объясняют, как разные части мозга взаимодействуют друг с другом, и передают информацию.

Исследователи из Пенсильванского государственного университета также продемонстрировали в этом исследовании, что по мере появления новых проблем динамическая сеть может "подбирать и выбирать", какие схемы лучше всего подходят для решения подобных проблем.

Поскольку команда смогла создать устройство, используя стандартные технологии изготовления, совместимые с полупроводниками, и работать с устройством при комнатной температуре, профессор Раманатан считает, что этот метод может быть легко применен в полупроводниковой промышленности.

Устройство прошло более миллиона циклов перепрограммирования, и все еще показывает высокую надежность. Исследователи работают над демонстрацией этих концепций на крупномасштабных тестовых чипах, которые будут использоваться для создания компьютера, вдохновленного человеческим мозгом.

Интересные новости всегда под рукой в нашем Telegram-канале

Подписаться

Ирина Скиба / Skibair
Журналист GolosInfo