Chip basert på magnetiske virvler lært å gjenkjenne håndskrevet tekst

Ingeniører fra RIKEN Research Institute har utviklet en mikrobrikke basert på skyrmioner - bittesmå

magnetiske virvler. Mikrobrikken, som bruker en liten mengde energi, gjenkjenner håndskrevne tall.

Den opprettede enheten består av stenger,belagt med en platina-kobolt-iridium-film, som kan inneholde skyrmioner flere mikrometer brede. For å legge inn dataene kodet forskerne informasjonen i et magnetfelt, som, når det påføres skyrmionene, genererer en spenning. Denne utgangsspenningen avhenger av antall og størrelse på skyrmioner som er tilstede.

Prinsippet for drift av enheten når du gjenkjenner data. Bilde: Tomoyuki Yokouchi et al., Science Asvances

Forskerne trente enheten ved å bruke mer13 000 bilder av håndskrevne sifre fra 0 til 9. De konverterte bildene til magnetiske innganger og stilte inn enheten slik at spenningsutgangene nøyaktig viste riktig siffer. Forskerne testet deretter brikken med 5000 andre bilder. Eksperimentet viste at mikrobrikken gjenkjenner tall med en nøyaktighet på omtrent 95 %, noe som er bedre enn alternative nevromorfe enheter.

I moderne systemer for datagjenkjenningkunstige nevrale nettverk brukes. De bruker mye energi når de kjører på konvensjonelle silisiumbrikker, forklarer forskere. Lavenergi-databehandlingsplattformer som etterligner hjernens egenskaper og bruker reservoardatabehandling kan tjene som et effektivt alternativ, mener forskerne. 

I slike enheter oppfører magnetiske virvlersom partikler og kan manipuleres av magnetiske felt. Samtidig har skyrmioner en "minneeffekt" - deres struktur og oppførsel reflekterer tidligere eksponering for magnetiske felt. Denne effekten ligner på energisparingsmodusen til hjernen: nevroner lagrer tidligere informasjon, som fungerer som grunnlag for behandling av nye data.

Tidligere har Hi-Tech snakket om etableringen av den første prototypen av en datamaskin basert på skyrmioner.

Les mer:

En planet på størrelse med jorden er funnet ikke langt fra oss. Kanskje det er en atmosfære

Se på de gylne "bøylene" fra 1600-tallet: de ble installert av en sosialist

Kåret til den virkelige årsaken til forsvinningen av hettittiske imperiet