Jauna smadzenēm līdzīga ierīce atdarina cilvēku mācīšanos

Ierīces noslēpums slēpjas tās jaunajos organiskajos sinaptiskajos tranzistoros, kas vienlaikus

apstrādāt un uzglabāt informāciju, kā arīcilvēka smadzenes. Tiek atzīmēts, ka tranzistors var atdarināt sinapses īstermiņa un ilgtermiņa plastiskumu cilvēka smadzenēs, paļaujoties uz atmiņām: šādi tas laika gaitā mācās.

Sakarā ar līdzību smadzeņu darbam, jaunaistranzistors potenciāli var pārvarēt tradicionālās skaitļošanas ierobežojumus, ieskaitot tā enerģijas trūkuma aparatūru un ierobežoto spēju vienlaikus veikt vairākus uzdevumus. Ierīce ir arī izturīgāka: tā turpina darboties nevainojami pat tad, ja daži komponenti neizdodas.

Mūsdienīgs dators ir izcilsizgudrojums, taču cilvēka smadzenes var viegli pārspēt to dažos sarežģītos un nestrukturētos uzdevumos, piemēram, modeļu atpazīšanas, motora kontroles un daudzsensoru integrācijas veikšanā.  Tas ir saistīts ar sinapses plastiskumu, kas ir smadzeņu apstrādes jaudas pamatelements. Šīs sinapses ļauj smadzenēm darboties  paralēli, izturīgi pret defektiem un energoefektīvi. 

Džonatans Rivnijs, pētījuma vecākais autors

Parastajās digitālajās skaitļošanas sistēmās ir atsevišķas apstrādes un uzglabāšanas vienības, kā rezultātā uzdevumi, kuriem nepieciešams liels datu daudzums, patērē lielu enerģijas daudzumu.

Mūsdienās atmiņas rezistors jeb memristors ir visattīstītākā tehnoloģija, kas spēj veikt kombinētu apstrādi un atmiņas funkciju.

Tomēr memristors cieš no energoietilpīgapārslēgšana un mazāka bioloģiskā saderība. Šīs nepilnības lika pētniekiem izveidot sinaptisko tranzistoru – tas ir īpašs organisks elektroķīmisks sinaptiskais tranzistors, kas darbojas ar zemu spriegumu, ir nepārtraukti pārbūvējis atmiņu un ir arī ļoti saderīgs. 

Pēc tam izstrādātāji optimizēja vadītspējuplastmasas materiāls organiskā elektroķīmiskā tranzistorā, kas var notvert jonus. Šī ir struktūra, caur kuru neirons var pārraidīt signālus citam neironam, izmantojot mazas molekulas, ko sauc par neirotransmiteriem. Sinaptiskajā tranzistorā joni uzvedas līdzīgi kā neirotransmiteri, sūtot signālus, veidojot mākslīgu sinapsu. 

Autori uzsver, ka sinaptiskā ķēdeir izgatavots no mīkstiem polimēriem, piemēram, plastmasas, tāpēc to var viegli izgatavot uz elastīgām loksnēm un viegli integrēt mīkstā valkājamā elektronikā, viedā robotikā un implantos.

Lasīt vairāk

Elons Musks: mirs pirmie tūristi uz Marsu

Tika izveidota pirmā precīzā pasaules karte. Kas vainas visiem pārējiem?

Tika atklāta mirusi zvaigzne, kas sekundē griežas pa savu asi