A mérnökök olyan tranzisztorokat hoznak létre, amelyek 10 000-szer gyorsabbak, mint az agyi szinapszisok

Az MIT kutatói programozható tranzisztorokat fejlesztettek ki

10 ezerben dolgozikalkalommal gyorsabb, mint az agyi szinapszisok. Az analóg gépi tanuláshoz használt technológia nemcsak nagy adatfeldolgozási sebességet, hanem jó energiahatékonyságot is biztosít.

A készülék működési mechanizmusa azegy apró ion, egy proton elektrokémiai beépítése egy szigetelő oxidba, hogy módosítsa annak elektronikus vezetőképességét – magyarázzák a szerzők. A tudósok erős elektromos mezőt használtak a protonok felgyorsítására, és az iontranzisztorokat nanoszekundumos működési módba helyezték.

A kutatók megjegyzik, hogy az új titkaszervetlen foszfoszilikát üveget használó eszközök. A protonok ultragyors mozgását biztosítja, mert sok nanométer méretű pórust tartalmaz, amelyek felülete utat biztosít az elemi részecskék diffúziójához. Nagyon erős impulzusos elektromos mezőknek is ellenáll. 

Akciós potenciál biológiai sejtekbenezredmásodperces időskálán emelkedik és esik, mivel a körülbelül 0,1 voltos potenciálkülönbséget a víz stabilitása korlátozza. Munkánk során 10 V-ig egy speciális, nano vastagságú kemény üvegfólián keresztül vezetjük a protonokat anélkül, hogy azok károsodnának. És minél erősebb a mező, annál gyorsabban működnek az ionos eszközök.

Yu Li, a Massachusetts Institute of Technology professzora és a mű társszerzője

Az emberi agyban a tanulás keresztül megy végbeszinapszisok közötti kapcsolatok erősödése és gyengülése. A mély neurális hálózatok hasonló stratégiát alkalmaznak, amikor a csomópontok (neuronok) súlyát tanuló algoritmusokkal programozzák. Processzorok használatakor a protonellenállások elektromos vezetőképességének növelése és csökkentése analóg gépi tanulást biztosít.

A vezetőképességet a protonok mozgása szabályozza.A vezetőképesség növelése érdekében több protont nyomnak az ellenállásban lévő csatornába, a vezetőképesség csökkentése érdekében pedig a protonokat kilökik. Ezt egy (az akkumulátorhoz hasonló) elektrolit használatával érik el, amely protonokat vezet, de blokkolja az elektronokat. A protonok sebességének növelése jelentősen felgyorsítja a gépi tanulás folyamatát.

Borítókép: Proton programozható ellenállás művészi illusztrációja. Forrás: Ella Maru Studio, Murat Onen, MIT

Olvass tovább:

A szuperszonikus gép 2000 km/h sebességgel repül, és 3,5 óra alatt átszeli az óceánt

A tudósok egy furcsa lényt filmeztek le csápokkal, amelyeket virágnak tévesztettek

Létrehozott egy kvantumszámítógépet, amely "túllépett a bináris rendszeren"