수면 중 뇌 학습을 모방한 독특한 소재

연구자들은 뇌가 정보를 저장하는 방식을 복제하는 물질을 개발했습니다. 그는 일하고,

뉴런 시냅스를 복사합니다.이는 깊은 수면 중에 발생하는 학습을 모방합니다. 자성 물질은 뉴로모픽 컴퓨팅을 사용하여 바르셀로나 자치 대학의 연구원 그룹에 의해 개발되었습니다.

뉴로모픽 컴퓨팅(Neuromorphic Computing)은 새로운 개념입니다.뉴런의 기본 시냅스 기능을 모방하여 뇌 행동을 에뮬레이트하는 것입니다. 그중에는 가소성이 있습니다. 즉, 뉴런을 자극하는 전기 자극의 지속 시간과 반복에 따라 정보를 유지하거나 잊어버리는 능력입니다. 그것은 모두 학습과 기억과 관련이 있습니다.

신경 시냅스를 모방하는 물질은 다음과 같습니다.연구자들은 멤저항 물질, 강유전체, 상변화 물질, 토폴로지 절연체, 그리고 최근에는 자기이온 물질을 강조합니다. 자기 특성의 변화는 전기장이 가해지면 재료 내 이온의 이동으로 인해 발생합니다.

이온 이동에서 CoN 필름 두께의 역할.
(a) 전해 게이트를 사용하는 CoN 필름의 전압 작동에 대한 도식적 표현.
b는 전해 게이팅 동안 CoN 필름 표면에 형성된 전기 이중층의 스케치입니다.
크레딧: Materials Horizons(2022). DOI: 10.1039/D2MH01087A

이제 연구자들은 CoN(코발트 일질화물)의 얇은 층을 기반으로 하는 물질을 개발했습니다. 전기장을 가함으로써 이온의 축적을 제어할 수 있습니다.

“코발트 일질화물 층 두께가50나노미터이고 초당 100사이클 이상의 주파수로 전압을 가할 때 추가 논리 기능을 에뮬레이션할 수 있었습니다. 전압이 인가되면 추가 전력 없이도 무언가를 학습하거나 잊어버리도록 기기를 프로그래밍할 수 있습니다. 이 모든 것은 깊은 수면 중에 뇌에서 발생하는 시냅스 기능을 모방합니다. 그러면 외부 신호 없이도 정보 처리가 계속될 수 있습니다.”라고 연구 저자는 설명합니다.

그 결과, 과학자들은 미래에 새로운 컴퓨팅 패러다임이 될 인공 시냅스를 개발했습니다. 이는 현대 컴퓨터에 사용되는 것을 대체할 것입니다.

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