
那么,什么是人造突触? Adike/shutterstock
当我们站在巨人的肩膀上时,我们经常寻求技术创新,使我们摆脱生物学的开端。但是,如今,生物学通常是鼓舞人心麻省理工学院工程师领导的一项新的人工设计和一项新的研究比其他许多人更进一步。
根据一项发表的新研究自然材料,他们一直在“神经形态计算”的世界中进行修补,该世界描述了在某种程度上复制人脑的技术系统。相当大胆的是一个随附的与报告在论文中解释说,团队创建了一个新的“人造突触”。
不,研究人员除了机械和数字组件外,还没有开发全部操作人的大脑,我们不建议您尽快屏住呼吸。但是,他们已经迈出了重大(如果是婴儿)在芯片上复制其某些功能的一步。
不过,在我们深入研究这项研究实际上取得的成就之前,我们需要直接做一些事情。
首先,神经形态计算。常规的计算机芯片将信息传输到并在定期间隔。这在大多数情况下都可以正常运行,但是如果我们想在感觉到时传输信息,而不是以滴答速度的速度来传递信息,我们需要其他东西。
输入,神经形态芯片。这些芯片并不新鲜,实际上自1980年代以来就已经存在。而不是使用逻辑门- 使用二进制(0或1)输出表达信息,具体取决于电压水平 - 这些芯片使用神经元启发的块。
这些允许信息以脉冲和模式传输,而与任何设定的速度无关。信息是在频谱或梯度上传输的,而不是通过二进制是/否系统传输的,就像真实的神经元一样。
这些芯片的总体能量总体上比其常规等效物所使用的能量要少得多,这使它们在处理信息方面更有效。英特尔最近制作了头条新闻公平地说,使用这些芯片来制造“类似于大脑”的计算组件,但它们仅类似于大脑的一个方面。
那么,麻省理工学院的团队做了什么?这一切都取决于上述“人造突触”。
在您的大脑和中枢神经系统的其余部分内,您的导电细胞被称为神经元。这些通过神经递质 - 生化信号分子向彼此发送信息。允许这种连接发生的连接称为突触。
突触控制神经元之间电连接的强度 - 离子的流动。人造突触会做得同样的事情,并且目前确实存在。但是,目前,它们传播的材料并不擅长控制电流,这会导致跨神经形态芯片的信息转移不准确。
麻省理工学院认为他们可以做得更好。他们设计了一种由单晶硅制成的人造神经元,其原子以特别有序的方式排列。他们发现,这允许更精确的离子流,并且在使用手写样品的模拟中,正确的95.1%的时间被准确传输了正确的信息。
制作这些突触并不容易。他们只有25亿米的遍布较小比埃博拉病毒宽。
您可能已经注意到,神经形态芯片现在并不广泛地计算。尽管存在将近40年,但其真正的潜力尚未实现,直到可以扩大规模之前,它们尚未在大多数情况下取代常规的逻辑门芯片。
但是,这样的研究可能会改变这种情况。将这些人造突触的微小维度与神经形态芯片的效率相结合可能使我们能够设计便携式神经网络:高级人工智能我们可以安装在口袋里。