Изследователи от Националния институт за стандарти и технологии на САЩ (NIST) изградиха свръхпроводящ превключвател, който работи като биологична система и може да свърже процесора и паметта в бъдещите компютри, работещи като човешкия мозък.
Учените създадоха на практика първия пълноценен аналог на синапсите в мозъчните клетки, използвайки свръхпроводници и магнити, съобщава phys.org.
Постижението е описано в статия, публикувана в списаниеScience Advances.
Синапсите или нервните окончания са специални структури, които позволяват на нервните клетки да предават информация на съседните неврони чрез обмен на специални невротрансмитерни молекули.
Превключвателят на NIST, наричан синапс като биологичния му аналог, представлява липсващото звено за така наречените невроморфични компютри. Разглеждани като нов вид изкуствен интелект, тези компютри ще могат да подпомогнат вземането на решения за приложения като самоуправляващи се коли и диагнози на рак.
"Синапсите, които създадохме, изискват по-малко енергия за своята работа, отколкото техните човешки аналози", заяви изследователят Майк Шнайдер (Mike Schneider).
Синапсът на NIST може да изпраща сигнал много по-бързо, отколкото човешкия мозък - 1 милиард пъти в секундата, в сравнение с мозъчните клетки, които го правят 50 пъти в секундата, като използва при това нищожно количество енергия - около една десетохилядна от човешкия синапс.
Според Шнайдер по-ниските разходи на енергия ще позволят да се създадат свръхсложни системи, които по нищо не отстъпват на човешкия мозък.
Илюстрациите показват основните операции на изкуствения синапс на NIST, който трябва да свърже процесори и памет в бъдещите невроморфични компютри, които ще работяткато човешкия мозък. Синапсът на NIST представлява малък метален цилиндър, който обработва входящите електрически сигнали в определен изходящ сигнал на базата на регулиращ вътрешен дизайн. Изследователите прилагат токови импулси, за да контролират броя на на наноклъстерите, сочещи едно и също направление, както е показано на илюстрацията в "разбъркано" и "подредено". Този дизайн, при който различни входове променят подреждането си и резултантните изходни сигнали, наподобява как работи човешкия мозък. Източник: NIST
Мозъкът е особено силен за задачи като разпознаване на контекст, тъй като обработва данните, както последователно, така и едновременно, и съхранява спомените в синапсите по цялата система. Един конвенционален компютър обработва данните само последователно и съхранява паметта в отделна единица.
Новият синапс ще бъдат използван в невроморфичните компютри, изработени със свръхпроводими компоненти, които могат да предават електричество без съпротивление и следователно, ще бъдат по-ефективни в сравнение с други проекти, основани на полупроводници или софтуер. Данните ще се предават, обработват и съхраняват в дялове на магнитния поток. Вече са разработени свръхпроводящи устройства, наподобяващи мозъчните клетки и преносните линии, но до този момент, ефективен синапс, който е решаващ компонент, липсваше.
Още по темата
Физика
Съскайнд: Теорията на относителността и квантовата механика са едно и също (видео)
Физика
Физиката отговаря: Джедаи, Силата съществува, но "от определена гледна точка" (видео)
Физика
Доказаха съществуването на нова форма на материя: екзитоний (видео)
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари