Чип на основе магнитных вихрей научили распознавать рукописный текст
Новости 10 февраля 2023

Чип на основе магнитных вихрей научили распознавать рукописный текст

Далее

Устройство на основе скирмионов идентифицирует рукописные цифры.

Инженеры из научно-исследовательского института RIKEN разработали микрочип на основе скирмионов — крошечных магнитных вихрей. Микрочип, потребляющий небольшое количество энергии, успешно распознает рукописные цифры.

Созданное устройство состоит из стержней, покрытых платино-кобальтово-иридиевой пленкой, которая может содержать скирмионы шириной в несколько микрометров. Чтобы ввести данные, исследователи закодировали информацию в магнитном поле, которое при воздействии на скирмионы генерирует напряжение. Это выходное напряжение зависит от количества и размера присутствующих скирмионов.

Принцип работы устройства при распознавании данных. Изображение: Tomoyuki Yokouchi et al., Science Asvances

Исследователи обучили устройство, используя более 13 тыс. изображений рукописных цифр от 0 до 9. Они преобразовали изображения в магнитные входные сигналы и настроили устройство так, чтобы выходные сигналы напряжения точно отображали правильную цифру. После этого ученые протестировали работу чипа с помощью 5 тыс. других изображений. Эксперимент показал, что микрочип распознает числа с точностью около 95%, что превосходит альтернативные нейроморфные устройства.

В современных системах для распознавания данных используются искусственные нейронные сети. Они потребляют много энергии при работе на обычных кремниевых чипах, объясняют ученые. Низкоэнергетические вычислительные платформы, имитирующие свойства мозга и использующие резервуарные вычисления, могут служить эффективной альтернативой, полагают ученые. 

В таких устройствах магнитные вихри ведут себя как частицы и ими можно управлять с помощью магнитных полей. При этом скирмионы обладают «эффектом памяти» — их структура и поведение отражают предыдущие воздействия магнитных полей. Этот эффект напоминает энергосберегающий режим работы мозга: нейроны хранят предыдущую информацию, которая служит основой для обработки новых данных.

Ранее «Хайтек» рассказывал о создании первого прототипа компьютера на основе скирмионов.


Читать далее:

Планету размером с Землю нашли недалеко от нас. Возможно, там есть атмосфера

Посмотрите на золотые «брекеты» XVII века: их установили светской львице

Названа реальная причина исчезновения империи хеттов