Имитация человеческого мозга: исследователи совершили гигантский скачок в технологии искусственных синапсов

Человеческий мозг и компьютер могут показаться совершенно разными сущностями, но исследователи неустанно работают над тем, чтобы преодолеть разрыв между ними. Недавний прорыв в технологии искусственных синапсов еще на шаг приблизил нас к созданию компьютеров, имитирующих экстраординарные возможности человеческого мозга.

Важность синапсов

Центральная нервная система состоит из нейронов, которые взаимодействуют друг с другом через синапсы. Эти соединения отвечают за передачу и обработку информации, что делает их важнейшим компонентом работы мозга. Синапсы работают с помощью ионов - электрически заряженных атомов или молекул, растворенных в воде. Этот процесс является основополагающим для работы нашего мозга, и его воспроизведение в искусственных системах было давней проблемой.

Ионтронный мемристор

Исследователи разработали ионтронный мемристор - устройство шириной всего в два листа бумаги. Эта инновационная технология имеет форму конуса и заполнена раствором воды и солей. При получении электрического импульса ионы перемещаются в воде , изменяя концентрацию соли. Этот процесс очень похож на то, что происходит в настоящих синапсах мозга.

Важнейшее достижение

Ведущий автор исследования Тим Камсма, аспирант Утрехтского университета, заявил, что это устройство знаменует собой значительный шаг вперед в создании искусственных синапсов, которые не только обрабатывают сложную информацию, но и используют ту же среду, что и мозг. Этот прорыв открывает путь к созданию вычислительных систем, которые смогут более точно воспроизводить необычные возможности человеческого мозга.

Будущее вычислений

Ионтронный мемристор не является действующим компьютером, но он демонстрирует возможность создания устройства, похожего на компьютер, с синапсами, которые ведут себя как наши собственные. Эта технология способна произвести революцию в подходе к вычислениям, создав системы, которые смогут имитировать коммуникационные схемы человеческого мозга и использовать тот же носитель информации

Нейроморфные вычисления

Нейроморфные вычисления - это новое направление, целью которого является разработка компьютеров, способных имитировать способность человеческого мозга к обучению и адаптации. Мемристоры, устройства, способные хранить несколько бит информации на элемент и требующие мало энергии для записи различных состояний, рассматриваются как перспективное решение для моделирования ключевых особенностей биологических синапсов

Вывод

Разработка ионтронного мемристора - важнейшее достижение в области технологии искусственных синапсов. Если исследователи продолжат расширять границы возможного, то вскоре мы окажемся на пороге новой эры вычислений, более эффективной, более мощной и более похожей на удивительное устройство, которое находится внутри нашего черепа.

Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences

Дополнительно:

Мозговые вычисления с жидкостными ионнотронными наноканалами

Ссылка: https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2320242121

Источник: vk.com

Комментарии: