Нове схоже на мозок пристрій імітує навчання людини

Секрет пристрою криється в нових органічних синаптичних транзисторах, які одночасно

обробляють та зберігають інформацію, а такожлюдський мозок. Зазначається, що транзистор може імітувати короткострокову та довгострокову пластичність синапсів у людському мозку, спираючись на спогади: так він навчається з часом.

Завдяки схожості з роботою мозку новийтранзистор може потенційно подолати обмеження традиційних обчислень, включаючи їх енерговитратне обладнання і обмежену здатність виконувати кілька завдань одночасно. Пристрій також має більш високу отказоустойчивостью: воно продовжує працювати плавно, навіть коли деякі компоненти виходять з ладу.

Сучасний комп'ютер - це видатневинахід, проте людський мозок може легко перевершити його в деяких складних і неструктурованих задачах, таких як розпізнавання образів, управління руховою активністю та мультисенсорна інтеграція. Це відбувається завдяки пластичності синапсу, що є основним будівельним блоком обчислювальної потужності мозку. Ці синапси дозволяють мозку працювати в   паралельній, відмовостійкій та енергоефективній манері. 

Джонатан Рівней, старший автор дослідження

У звичайних цифрових обчислювальних системах є окремі блоки обробки і зберігання інформації, в результаті чого завдання, що вимагають великих обсягів даних, споживають велику кількість енергії.

Зараз резистор пам'яті, або мемрістор - це найбільш розроблена технологія, яка може виконувати комбіновану обробку та функцію пам'яті.

Однак мемістори страждають від енергоємногоперемикання та меншої біосумісності. Ці недоліки привели дослідників до створення синаптичного транзистора - це особливий органічний електрохімічний синаптичний транзистор, який працює з низькою напругою, у нього безперервно перебудовується пам'ять, а також є висока сумісність.

Далі розробники оптимізували провіднийпластиковий матеріал усередині органічного електрохімічного транзистора, який може вловлювати іони. Це структура, якою нейрон може передавати сигнали іншому нейрону, використовуючи невеликі молекули, звані нейротрансмітерами. У синаптичному транзисторі іони поводяться аналогічно до нейротрансмітерів, посилаючи сигнали для формування штучного синапсу. 

Автори підкреслюють, що синаптична ланцюгзроблена з м'яких полімерів, таких як пластик, тому її можна легко виготовити на гнучких листах і легко інтегрувати в м'яку переносну електроніку, інтелектуальну робототехніку, а також імпланти.

Читати далі

Ілон Маск: перші туристи на Марс загинуть

Створено першу точна карта світу. Що не так з усіма іншими?

Виявлена ​​мертва зірка, що обертається навколо своєї осі за секунду