Inženieri rada tranzistorus, kas ir 10 000 reižu ātrāki nekā smadzeņu sinapses

Исследователи из Массачусетского технологического института разработали программируемые транзисторы,

работающие в 10 тыс. раз быстрее синапсов головного мозга. Технология, используемая для аналогового машинного обучения, обеспечивает не только высокую скорость обработки данных, но и хорошую энергоэффективность.

Ierīces darba mehānisms irniecīga jona, protona, elektroķīmiskā iekļaušana izolācijas oksīdā, lai modulētu tā elektronisko vadītspēju, skaidro autori. Zinātnieki izmantoja spēcīgu elektrisko lauku, lai paātrinātu protonus un nodotu jonu tranzistorus nanosekundes darbības režīmā.

Исследователи отмечают, что секрет новых устройств в использовании неорганического фосфорсиликатного стекла. Оно обеспечивает сверхбыстрое движение протонов, поскольку содержит множество пор нанометрового размера, поверхности которых обеспечивают пути для диффузии элементарных частиц. Он также может выдерживать очень сильные импульсные электрические поля. 

Darbības potenciāls bioloģiskajās šūnāspieaug un samazinās laika skalā milisekundēs, jo potenciālu starpību aptuveni 0,1 voltu ierobežo ūdens stabilitāte. Savā darbā mēs pievadām līdz 10 voltiem caur īpašu, nano biezu, cieta stikla plēvi, kas vada protonus, tos nesabojājot. Un jo spēcīgāks ir lauks, jo ātrāk darbojas jonu ierīces.

Yu Li, Masačūsetsas Tehnoloģiju institūta profesors un darba līdzautors

Cilvēka smadzenēs mācīšanās notiek caursavienojumu nostiprināšana un vājināšana starp sinapsēm. Dziļie neironu tīkli izmanto līdzīgu stratēģiju, kad mezglu (neironu) svari tiek ieprogrammēti ar mācīšanās algoritmiem. Lietojot procesorus, protonu rezistoru elektriskās vadītspējas palielināšana un samazināšana nodrošina analogo mašīnmācīšanos.

Vadītspēju kontrolē protonu kustība.Lai palielinātu vadītspēju, vairāk protonu tiek iespiesti rezistora kanālā, un, lai samazinātu vadītspēju, protoni tiek izvadīti. To panāk, izmantojot elektrolītu (līdzīgu akumulatoram), kas vada protonus, bet bloķē elektronus. Protonu ātruma palielināšana ievērojami paātrina mašīnmācīšanās procesu.

Vāka attēls: mākslinieciska protonu programmējama rezistora ilustrācija. Avots: Ella Maru Studio, Murat Onen, MIT

Lasīt vairāk:

Virsskaņas lidmašīna lidos ar ātrumu 2000 km/h un šķērsos okeānu 3,5 stundās

Zinātnieki nofilmēja dīvainu radījumu ar taustekļiem, kurus viņi sajauca ar ziedu

Izveidoja kvantu datoru, kas "pārsniedza bināro sistēmu"