Инжењери стварају транзисторе који су 10.000 пута бржи од можданих синапси

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.

Механизам рада уређаја јеелектрохемијска инкорпорација малог јона, протона, у изолациони оксид да би се модулирала његова електронска проводљивост, објашњавају аутори. Научници су користили моћно електрично поље да би убрзали протоне и ставили јонске транзисторе у наносекундни начин рада.

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. 

Акциони потенцијал у биолошким ћелијамарасте и опада на временској скали од милисекунди јер је разлика потенцијала од приближно 0,1 волта ограничена стабилношћу воде. У нашем раду примењујемо до 10 волти кроз посебан, нано-дебео, тврди стаклени филм који спроводи протоне без оштећења. И што је поље јаче, то брже раде јонски уређаји.

Ју Ли, професор на Технолошком институту у Масачусетсу и коаутор рада

У људском мозгу учење се одвија крозјачање и слабљење веза између синапси. Дубоке неуронске мреже користе сличну стратегију када су тежине чворова (неурона) програмиране помоћу алгоритама учења. Када се користе процесори, повећање и смањење електричне проводљивости протонских отпорника обезбеђује аналогно машинско учење.

Проводљивост се контролише кретањем протона.Да би се повећала проводљивост, више протона се гура у канал у отпорнику, а да би се смањила проводљивост, протони се избацују. Ово се постиже коришћењем електролита (слично батерији) који спроводи протоне, али блокира електроне. Повећање брзине протона значајно убрзава процес машинског учења.

Насловна слика: Уметничка илустрација протонског програмабилног отпорника. Извор: Елла Мару Студио, Мурат Онен, МИТ

Опширније:

Суперсонични авион ће летети брзином од 2.000 км/х и прећи океан за 3,5 сата

Научници су снимили чудно створење са пипцима, које су заменили за цвет

Направио је квантни рачунар који је "изашао изван бинарног система"