Уникальный материал имитирует обучение мозга во сне

Материал эмулирует синапсы нейронов и имитирует обучение, которое происходит во время глубокого сна. Подробности о разработке опубликованы в статье для журнала Materials Horizons.

Исследователи разработали материал, который воспроизводит то, как мозг хранит информацию. Он работает, копируя синапсы нейронов. Это имитирует обучение, которое происходит во время глубокого сна. Магнитный материал разработала группа исследователей из Автономного университета Барселоны, для этого они использовали нейроморфные вычисления.

Нейроморфные вычисления — это новая концепция, в которой поведение мозга эмулируется путем имитации основных синаптических функций нейронов. Среди них — пластичность: способность сохранять информацию или забывать ее в зависимости от продолжительности и повторения электрических импульсов, стимулирующих нейроны. Все это связано с обучением и памятью.

Среди материалов, имитирующих синапсы нейронов, исследователи особо выделяют мемрезистивные материалы, сегнетоэлектрики, материалы с фазовым переходом, топологические изоляторы и, с недавних пор, магнитоионные материалы. Изменения их магнитных свойств вызывает перемещение ионов внутри материала с приложением электрического поля.

Роль толщины пленки CoN в движении ионов.
а — схематическое изображение срабатывания напряжения на пленках CoN с помощью электролитического затвора.
b — эскиз двойного электрического слоя, сформированного на поверхности пленок CoN при электролитном гейтировании.
Предоставлено: Materials Horizons (2022). DOI: 10.1039/D2MH01087A

Теперь исследователи разработали материал на основе тонкого слоя мононитрида кобальта (CoN). Приложив электрическое поле, в нем можно контролировать накопление ионов.

«При толщине слоя мононитрида кобальта менее 50 нанометров и при подаче напряжения с частотой более 100 циклов в секунду нам удалось эмулировать дополнительную логическую функцию. После подачи напряжения устройство можно запрограммировать на обучение или забыть что-то без необходимости дополнительной энергии. Все это имитирует синаптические функции, которые происходят в мозге во время глубокого сна. Тогда обработка информации может продолжаться без подачи какого-либо внешнего сигнала», — объясняют авторы исследования.

В итоге ученые разработали искусственный синапс, который в будущем станет новой вычислительной парадигмой. Она заменит ту, которая используется в современных компьютерах.

Читать далее:

Ученые подтвердили альтернативную теорию гравитации: почему это меняет физику

Массивный удар космического объекта запустил магнитное поле Земли

Сердце свиньи после пересадки человеку начинает биться медленнее

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Больше миллиона Гбит в секунду: японцы побили рекорд скорости передачи данных по оптоволокну
Новости
Хаос во благо: физики создали новый инструмент для квантового мира
Наука
Hugging Face выпустила недорогих человекоподобных роботов с открытым кодом
Новости
Китайский аккумулятор для электромобиля выдержал наезд 36-тонного танка
Новости
Воспитанники детских домов изучат основы работы с нейросетями
Новости
Четвероногий робот из Цюриха научился играть в бадминтон с людьми
Новости
В MIT раскрыли механизм набора веса из-за жирной пищи и как обратить его вспять
Наука
60 000 лет рядом: ученые выяснили, кто стал первым паразитом человека
Наука
Ректора Университета Иннополис избрали членом-корреспондентом РАН
Иннополис
В Корее робопса научили паркуру и бегу по стенам: посмотрите, что он может
Новости
Древний череп «человека-муравья» нашли в Аргентине
Наука
На селфи марсохода попал неожиданный объект: его заметили не сразу
Космос
Посмотрите на двух морских коньков, которых застукали за «поцелуем» в океане
Наука
Почти 10 000 роутеров Asus тайно заразили: как проверить свой и защититься
Новости
Ракета будет доставлять товары с AliExpress за час по всему миру: ее испытали в Китае
Новости
В России пригрозили «душить» иностранные сервисы: кто в опасности
Новости
Boston Dynamics усовершенствовала систему восприятия гуманоидного робота Atlas
Новости
Наклейка на лоб анализирует мозговые волны и предсказывает переутомление
Наука
Посмотрите на робота-трансформера, который меняет форму прямо в полете
Новости
Китай отправил миссию за образцами горных пород с квазиспутника Земли
Космос