
既然研究人員已經發明了微觀的小工具,這些小工具比以前的任何設備都更好地模仿了人腦中神經元之間的連接,那麼具有類似人類的大腦狀機器可能會成為現實。
新的研究可能會帶來更好的機器人,,,,自動駕駛汽車,數據挖掘,醫學診斷,股票交易分析以及“未來其他智能的人際關係系統和機器”,韓國Pohang科學技術大學的材料,研究的高級作者Tae-woo Lee說。
人腦的巨大的計算能力源於其連接。先前的研究表明,大腦具有約1000億個神經元,大約有1億(100億)連接將這些細胞連接在一起。在這些連接或突觸中,神經元通常每秒發射約10次。
原則上,人腦每秒可以執行大約100億億億。相比之下,世界的最快的超級計算機,Tianhe-2 in中國根據Top500項目,該項目能夠每秒進行約55萬億美元的計算,該項目排名全球500台最強大的計算機。但是,先前的研究表明,人腦只能消耗約20瓦的功率,這幾乎不足以運行昏暗的燈泡,而Tianhe-2則消耗了約17.8兆瓦的功率,足以運行約900,000個此類燈泡,Top500 Notes。 [7受自然啟發的聰明技術這是給出的
科學家想建立模仿人腦的計算機'功率和效率。 Lee告訴Live Science:“以生物學的行為相當行為的人工突觸的發展將是一個關鍵的步驟。”
到目前為止,人造突觸消耗的能量要比生物突觸多得多。先前的研究表明,生物突觸每次消耗大約10個Femtojoules神經元開火。他們說,現在,Lee和他的同事創建了人工突觸,每個突觸事件僅需要約1.23 femtojoules,這使它們成為迄今為止最低的人工突觸。 (為了進行比較,一個小的蘋果跌落約3.3英尺(1米)的地球將產生約1倍的動力學能量。)
這項研究表明,“人造大腦的能源消耗和記憶密度最終將競爭,甚至超過[未來]生物學大腦的能源密度。”
這些新的人造突觸是一種晶體管或電子開關。通過打開和關閉,他們可以模仿突觸如何發射。
研究人員在4英寸(10厘米)的晶圓上製造了144個突觸晶體管。這些設備的核心是電線寬度為200至300納米(十億分之一)。 (為了進行比較,人毛的平均含量約為100,000納米寬。)這些設備的小特徵有助於降低它們消耗的能量。 [5種革新生物技術的驚人技術這是給出的
新設備由一種包裹在另一種有機材料中製成。這些材料有助於人造突觸研究人員解釋說,陷阱或釋放電荷離子,模仿生物突觸的工作原理以及如何打開或關閉電動開關。
人工突觸模仿實際的結構人神經纖維的長形和靈活性。李說,原則上,研究人員還可以將這些設備排列在3D網格中,在某種程度上模仿了人腦。但是,需要3D打印的進步來創建這種人工突觸的3D網格。
Lee說,研究人員現在正在努力開發有機納米線,只有幾十個納米範圍。他還補充說,他們還認為,通過修補所使用的材料的選擇和結構,可以進一步減少突觸晶體管能源消耗。
科學家在6月17日在《科學進展》雜誌上在線詳細介紹了他們的發現。
原始現場科學。