Il nuovo dispositivo simile a un cervello imita l'apprendimento umano

Il segreto del dispositivo risiede nei suoi nuovi transistor sinaptici organici, che simultaneamente

elaborare e archiviare informazioni, nonchécervello umano. Si nota che il transistor può imitare la plasticità a breve e lungo termine delle sinapsi del cervello umano, basandosi sui ricordi: è così che apprende nel tempo.

A causa della somiglianza con il lavoro del cervello, il nuovoil transistor può potenzialmente superare i limiti dell'elaborazione tradizionale, incluso il suo hardware assetato di energia e la sua capacità limitata di eseguire più attività contemporaneamente. Il dispositivo è anche più resistente: continua a funzionare senza problemi anche quando alcuni componenti si guastano.

Un computer moderno è eccezionaleinvenzione, ma il cervello umano può facilmente superarlo in alcuni compiti complessi e non strutturati come il riconoscimento di schemi, il controllo motorio e l'integrazione multisensoriale. Ciò è dovuto alla plasticità della sinapsi, che è l'elemento fondamentale della capacità di elaborazione del cervello. Queste sinapsi consentono al cervello di funzionare  in parallelo, con tolleranza ai guasti ed efficiente dal punto di vista energetico. 

Jonathan Rivney, autore senior dello studio

Nei sistemi informatici digitali convenzionali, ci sono unità di elaborazione e archiviazione separate, per cui le attività che richiedono grandi quantità di dati consumano grandi quantità di energia.

Al giorno d'oggi, il resistore di memoria o memristor è la tecnologia più sviluppata in grado di eseguire funzioni combinate di elaborazione e memoria.

Tuttavia, i memristor soffrono di un consumo energetico elevatocommutazione e minore biocompatibilità. Queste carenze hanno portato i ricercatori a creare il transistor sinaptico: si tratta di uno speciale transistor sinaptico elettrochimico organico che funziona a bassa tensione, ha una memoria continuamente ricostruita ed è anche altamente compatibile.

Successivamente, gli sviluppatori hanno ottimizzato il conduttivomateriale plastico all'interno di un transistor elettrochimico organico che può intrappolare gli ioni. Questa è una struttura attraverso la quale un neurone può trasmettere segnali a un altro neurone utilizzando piccole molecole chiamate neurotrasmettitori. In un transistor sinaptico, gli ioni si comportano in modo simile ai neurotrasmettitori, inviando segnali per formare una sinapsi artificiale. 

Gli autori sottolineano che la catena sinapticaè realizzato con polimeri morbidi come la plastica, quindi può essere facilmente fabbricato su fogli flessibili e facilmente integrato in elettronica morbida indossabile, robotica intelligente e impianti.

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