Jedinečný materiál napodobňuje učenie mozgu počas spánku

Vedci vyvinuli materiál, ktorý kopíruje spôsob, akým mozog ukladá informácie. Pracuje,

kopírovanie neurónových synapsií.To napodobňuje učenie, ku ktorému dochádza počas hlbokého spánku. Magnetický materiál vyvinula skupina výskumníkov z Autonómnej univerzity v Barcelone pomocou neuromorfných výpočtov.

Neuromorfné výpočty sú novým konceptomv ktorom sa správanie mozgu napodobňuje napodobňovaním základných synaptických funkcií neurónov. Medzi nimi je plasticita: schopnosť zachovať alebo zabudnúť informácie v závislosti od trvania a opakovania elektrických impulzov stimulujúcich neuróny. Všetko súvisí s učením a pamäťou.

Medzi materiály, ktoré napodobňujú neurónové synapsie, patria:Výskumníci zdôrazňujú memrezistentné materiály, feroelektrikum, materiály s fázovou zmenou, topologické izolátory a nedávno aj magnetoiónové materiály. Zmeny ich magnetických vlastností sú spôsobené pohybom iónov v materiáli pri pôsobení elektrického poľa.

Úloha hrúbky filmu CoN pri pohybe iónov.
a ) Schematické znázornenie aktivácie napätia na filmoch CoN pomocou elektrolytického hradla.
b je náčrt elektrickej dvojitej vrstvy vytvorenej na povrchu CoN filmov počas elektrolytického hradlovania.
Kredit: Materials Horizons (2022). DOI: 10.1039/D2MH01087A

Teraz výskumníci vyvinuli materiál založený na tenkej vrstve mononitridu kobaltu (CoN). Aplikáciou elektrického poľa je možné kontrolovať akumuláciu iónov v ňom.

„S hrúbkou vrstvy mononitridu kobaltu menšou ako50 nanometrov a pri aplikovaní napätia s frekvenciou viac ako 100 cyklov za sekundu sme boli schopní emulovať ďalšiu logickú funkciu. Po pripojení napätia je možné zariadenie naprogramovať tak, aby sa niečo naučilo alebo zabudlo bez potreby dodatočného napájania. To všetko napodobňuje synaptické funkcie, ktoré sa vyskytujú v mozgu počas hlbokého spánku. Spracovanie informácií potom môže pokračovať bez akéhokoľvek vonkajšieho signálu,“ vysvetľujú autori štúdie.

Výsledkom je, že vedci vyvinuli umelú synapsiu, ktorá sa v budúcnosti stane novou výpočtovou paradigmou. Nahradí ten, ktorý sa používa v moderných počítačoch.

Čítaj viac:

Vedci potvrdzujú teóriu alternatívnej gravitácie: Prečo mení fyziku

Masívny náraz vesmírneho telesa spustil magnetické pole Zeme

Prasacie srdce po transplantácii na človeka bije pomalšie