Puce basée sur des tourbillons magnétiques appris à reconnaître le texte manuscrit

Les ingénieurs de l'Institut de recherche RIKEN ont développé une micropuce basée sur des skyrmions - de minuscules

tourbillons magnétiques. La puce électronique, qui consomme une petite quantité d’énergie, reconnaît avec succès les chiffres manuscrits.

Le dispositif créé se compose de tiges,recouvert d'un film de platine-cobalt-iridium, qui peut contenir des skyrmions de plusieurs micromètres de large. Pour saisir les données, les chercheurs ont encodé les informations dans un champ magnétique qui, lorsqu'il est appliqué aux skyrmions, génère une tension. Cette tension de sortie dépend du nombre et de la taille des skyrmions présents.

Le principe de fonctionnement de l'appareil lors de la reconnaissance des données. Image : Tomoyuki Yokouchi et al., Science Asvances

Les chercheurs ont formé l'appareil en utilisant plus13 000 images de chiffres manuscrits de 0 à 9. Ils ont converti les images en entrées magnétiques et réglé l'appareil de sorte que les sorties de tension affichent avec précision le bon chiffre. Les scientifiques ont ensuite testé la puce avec 5 000 autres images. L'expérience a montré que la puce reconnaît les nombres avec une précision d'environ 95 %, ce qui est supérieur aux dispositifs neuromorphiques alternatifs.

Dans les systèmes modernes de reconnaissance de donnéesdes réseaux de neurones artificiels sont utilisés. Ils consomment beaucoup d’énergie lorsqu’ils fonctionnent sur des puces de silicium conventionnelles, expliquent les scientifiques. Selon les scientifiques, les plates-formes informatiques à faible consommation d'énergie qui imitent les propriétés du cerveau et utilisent l'informatique à réservoir pourraient constituer une alternative efficace.

Dans de tels dispositifs, les tourbillons magnétiques se comportentcomme des particules et peuvent être manipulés par des champs magnétiques. Dans le même temps, les skyrmions ont un "effet mémoire" - leur structure et leur comportement reflètent une exposition antérieure aux champs magnétiques. Cet effet est similaire au mode d'économie d'énergie du cerveau : les neurones stockent les informations précédentes, qui servent de base au traitement de nouvelles données.

Auparavant, Hi-Tech a parlé de la création du premier prototype d'ordinateur basé sur des skyrmions.

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