Перші кроки до квантовому мозку: створений матеріал, який вчиться, змінюючи сам себе

Фізики з університету Наймегена (Radboud University Nijmegen), які працюють над «квантовим мозком», зробили важливий крок.

Вони продемонстрували, що можуть моделювати та зв'язувати мережу з окремих атомів та імітувати автономну поведінку нейронів та синапсів у головному мозку.

Враховуючи зростаючий світовий попит на обчислювальніпотужності, необхідно дедалі більше центрів обробки даних, кожен із яких залишає постійно зростаючий енергетичний слід. «Цілком очевидно, що ми повинні знайти нові стратегії для зберігання та обробки інформації енергоефективним способом, — пояснює керівник проекту Олександр Хаджетурян, професор в університеті Неймегена. — Це вимагає не тільки вдосконалення технологій, але й фундаментальних досліджень підходів. Наша нова ідея побудови „квантового мозку“ на основі квантових властивостей матеріалів може стати основою нових рішень в області штучного інтелекту».

Щоб штучний інтелект працював, комп'ютерповинен вміти розпізнавати закономірності в світі і вивчати нові. Сьогоднішні комп'ютери роблять це за допомогою програмного забезпечення машинного навчання, яке контролює зберігання і обробку інформації на окремому жорсткому диску. До сих пір ця технологія, заснована на багатовіковій парадигмі, працювала досить добре. Однак це дуже енергоємний процес, підкреслюють вчені.

Фізики з університету Неймегена вивчили, можеЧи апаратне забезпечення робити те ж саме без необхідності в програмному забезпеченні (ПЗ). Вони з'ясували, що, побудувавши мережу з атомів кобальту на чорному фосфорі, можна створити матеріал, який зберігає і обробляє інформацію так само, як мозок, і, що ще більш дивно, адаптується.

У 2018 році Хаджеторіан і його співробітникипоказали, як можна зберігати інформацію в одному атомі кобальту. Подаючи напругу на атом, вчені викликав «запалювання» - атом випадковим чином переміщується між значеннями від 0 до 1, як нейрон. Тепер вони відкрили спосіб створення груп цих атомів і виявили, що їх поведінка імітує поведінку мозкової моделі, використовуваної в ІІ.

Крім спостереження за поведінкою імпульснихнейронів, вони створили найменший з відомих на сьогоднішній день синапсів. Несвідомо вони помітили, що групам атомів притаманне адаптивне властивість: їх синапси змінювали свою поведінку в залежності від інформації, що надходить.

Вчені планують розширити систему і побудувати більш велику мережу атомів і зрозуміти, чому вона поводиться саме так.

Читати далі

Подивіться на зображення Марса з 8 трильйонів пікселів

Ядерний ракетний двигун будують для польотів на Марс. Чим він небезпечний?

Аборти і наука: що буде з дітьми, яких народять

Чорний фосфор - це найбільш стабільна термодинамічно і хімічно найменш активна форма елементарного фосфору.