Новости

Искусственные нейронные синапсы позволят человечеству создать нервную систему из нанопроволок

Далее

Новый мембранный элемент из нанопроволок, работающий аналогично биологической клетке, позволит в будущем создать искусственную нервную систему. Об этом пишет «EurekAlert!».

Ученые их Юлихского исследовательского центра вместе с коллегами из Аахена и Турина разработали и выпустили мембранный элемент из нанопроволок, который функционирует так же, как и биологическая нервная клетка. Компонент способен параллельно сохранять и обрабатывать информацию, а также получать многочисленные сигналы. Таким образом, резистивная коммутационная ячейка, изготовленная из нанопроволок оксидных кристаллов, является идеальным кандидатом для использования в создании биологически активных нейроморфных процессоров, способных использовать различные функции биологических синапсов и нейронов.

Системы с нейроморфными чипами, которые имитируют способ работы человеческого мозга, могут работать децентрализованно, имея огромное количество различный процессоров. По словам ученых, он работает по аналогии с нейронами в мозгу, которые связаны друг с другом. Если один нейрон или процессор сломается, другой без проблем возьмет на себя его функцию, тогда как с централизованными системами это невозможно.

С сегодняшней полупроводниковой технологией эти функции в некоторой степени уже достижимы. Эти системы подходят для конкретных применений и требуют много места и энергии. Наши устройства для нанопроволоки, изготовленные из кристаллов оксида цинка, могут по своей сути обрабатывать и даже хранить информацию, а также быть чрезвычайно маленькими и энергоэффективными.

Доктор Илья Валов

В течение многих лет таким мемристорам приписывали наилучшую возможность взять на себя функцию нейронов и синапсов в биоиндустрированных компьютерах. Они изменяют свое электрическое сопротивление в зависимости от интенсивности и направления протекающего через них электрического тока. В отличие от обычных транзисторов, их последнее значение сопротивления остается неизменным даже при отключении электрического тока. Мемристоры, таким образом, в принципе способны учиться.

Принцип работы мемристоров

Для создания этих свойств ученые использовали одну нанопроволоку из оксида цинка, произведенную их коллегами из Политехнического университета в Турине. Этот тип нанопровода более чем в тысячу раз тоньше человеческого волоса. Получающийся мемартивный компонент не только занимает небольшое пространство, но и способен переключаться намного быстрее, чем флеш-память.