Учените отдавна се опитват да обединят архитектурите на човешкия мозък

Учените от дълго време се пробват да обединят архитектурите на човешкия мозък и на компютрите
(снимка: CC0 Public Domain)

Учените напредват със симулацията на човешкия мозък, като за задачата употребяват нови материали и екзотични взаимоотношения. В поредна разработка откриватели основали синаптичен транзистор, който имитира действието на мозъка.

Човешкият мозък работи по друг метод от електронните схеми на компютъра. Повече от едно потомство учени мечтаят да обединят двете архитектури. Мозъкът съхранява и обработва данни на едно място, до момента в който компютърът непрестанно ги трансферира сред процесора и паметта. Основният проблем е неналичието на подобаваща клетка памет, която по едно и също време да играе ролята на транзистор, само че учени от Съединени американски щати може да го решат.

Изследователи от Северозападния университет, Бостънския лицей и Масачузетския софтуерен институт (MIT) оповестиха, че са основали и тествали така наречен синаптичен транзистор, който може да работи като част от невронни мрежи с асоциативно образование. Като главно преимущество на създаването учените акцентират способността на транзистора да работи при стайна температура с извънредно ниска консумация от 20 pW (пиковата), отбелязва Semiconductor Digest в обява за проучването.
още по темата
В живата нервна тъкан синапсът е празнота сред края на един неврон и началото на различен (ако приказваме за мозъка или гръбначния мозък). В тази празнота пораждат биохимични реакции, които са виновни за по-нататъшното предаване на нервния подтик или за неговото блокиране. Транзисторът, показан от учените, извършва сходна функционалност, като в работата си употребява физически феномени и процеси.

Разработката е обвързвана с квантовите материали вид моаре. В доста случаи такива материали работят при условия на криогенно изстудяване. Ето за какво за откривателите е значимо да покажат резултата при стайна температура, което те сполучливо направиха.

Транзисторът се състои от два насложени пласта материал с дебелината на атом, леко изместени един по отношение на различен в хоризонталната низина. Единият пласт е графен, а вторият е борен нитрид с шестоъгълна решетка. Завъртането на единия от тях под избран ъгъл основава моаре от две комбинирани структури и в това се крие магията. Правилните ъгли, под които се появяват разнообразни взаимоотношения, даже се назовават ​​магически.

При избрани ъгли на въртене взаимоотношенията на Кулон сред два материала стават екзотични електрически взаимоотношения, които не се срещат в стандартните материали. Това разкрива капацитет за потребление на такива структури в бъдещата електроника с функционалност, която към момента не е изцяло разбрана.

Изследователите обаче отиват още по-далеч, като въз основа на показаните условни транзисторни преходи основават редица невронни вериги, които демонстрират дарба за асоциативно образование. Експерименталните схеми са подготвени сполучливо да разпознават групи от цифри в двоично шифроване. Например, невронни вериги разграничават комбинациите 000 и 111 от 101, показвайки асоциативната връзка на първите и разликата им от третата композиция.

Учените рапортуват в резюмето на публикацията за проучването в Nature, че „ моареният синаптичен транзистор разрешава ефикасни изчислителни схеми в паметта и [обещава] усъвършенствани хардуерни ускорители за изкуствен интелект и машинно образование ”.