Unikāls materiāls imitē smadzeņu mācīšanos miega laikā

Pētnieki ir izstrādājuši materiālu, kas atkārto to, kā smadzenes uzglabā informāciju. Viņš strādā,

neironu sinapses kopēšana.Tas atdarina mācīšanos, kas notiek dziļā miega laikā. Magnētisko materiālu izstrādāja pētnieku grupa no Barselonas Autonomās universitātes, izmantojot neiromorfisko skaitļošanu.

Neiromorfā skaitļošana ir jauns jēdzienskurā smadzeņu uzvedība tiek līdzināta, atdarinot neironu sinaptiskās pamatfunkcijas. Starp tiem ir plastiskums: spēja saglabāt vai aizmirst informāciju atkarībā no neironus stimulējošu elektrisko impulsu ilguma un atkārtošanās. Tas viss ir saistīts ar mācīšanos un atmiņu.

Starp materiāliem, kas imitē neironu sinapses, ir:Pētnieki izceļ memrezistīvus materiālus, feroelektriskos elementus, fāzes maiņas materiālus, topoloģiskos izolatorus un pēdējā laikā magnetojonus materiālus. To magnētisko īpašību izmaiņas izraisa jonu kustība materiālā, izmantojot elektrisko lauku.

CoN plēves biezuma loma jonu kustībā.
a ) Shematisks attēlojums sprieguma iedarbināšanai uz CoN plēvēm, izmantojot elektrolītiskos vārtus.
b ir elektriskā dubultā slāņa skice, kas veidojas uz CoN plēvju virsmas elektrolītiskā bloķēšanas laikā.
Kredīts: Materials Horizons (2022). DOI: 10.1039/D2MH01087A

Tagad pētnieki ir izstrādājuši materiālu, kura pamatā ir plāns kobalta mononitrīda (CoN) slānis. Izmantojot elektrisko lauku, var kontrolēt jonu uzkrāšanos tajā.

“Ar kobalta mononitrīda slāņa biezumu, kas mazāks par50 nanometri un, pieliekot spriegumu ar frekvenci, kas lielāka par 100 cikliem sekundē, mēs varējām atdarināt papildu loģisko funkciju. Kad ir pieslēgts spriegums, ierīci var ieprogrammēt, lai kaut ko iemācītos vai aizmirstu bez papildu jaudas. Tas viss atdarina sinaptiskās funkcijas, kas notiek smadzenēs dziļā miega laikā. Informācijas apstrāde pēc tam var turpināties bez jebkāda ārēja signāla,” skaidro pētījuma autori.

Rezultātā zinātnieki ir izstrādājuši mākslīgu sinapsi, kas nākotnē kļūs par jaunu skaitļošanas paradigmu. Tas aizstās mūsdienu datoros izmantoto.

Lasīt vairāk:

Zinātnieki apstiprina alternatīvo gravitācijas teoriju: kāpēc tā maina fiziku

Masīvs kosmosa objekta trieciens izraisīja Zemes magnētisko lauku

Cūkas sirds pukst lēnāk pēc transplantācijas cilvēkam