Нейрочип на основе мемристоров нового типа может стать основой "разума" роботов и автоматизированных систем

Нейрочип на основе мемристоров нового типа может стать основой "разума" роботов и автоматизированных систем

Российские ученые из Института Курчатова, Московского физико-технического института, Московского государственного университета и Санкт-Петербургского государственного университета при участии ученых из университета Пармы, Италия, разработали новый нейрочип, принципы работы которого похожи на принципы работы головного мозга. Основой этого нейрочипа стал абсолютно новый тип мемристоров, на базе которых внутри его создана сложнейшая нейронная сеть. И такие чипы могут стать "сердцем" компьютеров радикально новой архитектуры, которые идеально подходят для создания систем искусственного интеллекта различного уровня.

Использование самообучающихся в процессе работы нейрочипов может подстегнуть очередные витки развития технологий компьютерного видения, распознавания аудиоинформации и другой информации, которая обычно производится различными сенсорными системами организма человека и других животных. А системы управления, построенные на базе таких чипов, могут снабдить роботов и другие автоматические устройства собственным, пусть и несколько ограниченным, разумом.

Основой нового чипа стали полимерные мемристоры, базовые электронные приборы, которые способны запоминать информацию в виде их электрического сопротивления. И, следует отметить, что эти приборы являются первыми в истории работоспособными мемристорами, в которых использованы органические полимерные соединения.

Различие между мемристором и обычным резистором заключается в том, что при прохождении электрического тока, электрическое сопротивление первого изменяется пропорционально значению тока за счет происходящих внутри материала прибора физических или химических процессов. Это дает возможность строить на базе мемристоров массивы энергонезависимой быстродействующей памяти и массивы перепрограммируемых логических элементов.

Используя раствор полианилинового полимерного материала, стеклянное основание и хромовые электроды, российские ученые создали первый в своем роде полимерный мемристор, размер которого составляет порядка 1 миллиметра. Массив из таких мемристоров был связан в единую нейронную сеть, элементы которой способны после процесса начального программирования и обучения выполнять базовые логические функции типа NAND, NOR и т.п.

Время реакции новых полимерных мемристоров исчисляется десятыми и сотыми долями секунды, но исследователи заявляют, что в будущем размеры полимерных мемристоров могут быть кардинально уменьшены до уровня десятков нанометров, а быстродействие - увеличено. Кроме этого, применение полианилина в качестве основного материала позволит изготавливать многослойные структуры, когда один слой мемристоров располагается поверх другого, что позволит миниатюризировать размеры кристаллов нейрочипов.

Использованная для производства опытных образцов полимерных мемристоров технология может быть оптимизирована и приспособлена для условий массового производства чипов, содержащих нейронные сети. А наличие в составе структуры мемристора только распространенных материалов позволит сделать нейронные чипы максимально недорогими.

"Несмотря на то, что все вышеперечисленное находится пока "только в теории", нет никаких причин, которые могут помешать появлению нейронных чипов на рынке, скажем так, в течение следующих пяти лет" - написали исследователи.

Источник: news.rambler.ru

Комментарии: