В Стэнфорде разработали быстрые и эффективные искусственные синапсы

Команда ученых объявила о создании прототипа из девяти искусственных синапсов, которые демонстрируют высокую скорость обработки данных, энергетическую эффективность, воспроизводимость и надежность.

Способность мозга обучаться и запоминать большой объем информации, расходуя на это ничтожно мало энергии давно впечатляла тех, кто занимается разработкой нейроморфных компьютеров. Специалисты Стэнфордского университета и Сандийских национальных лабораторий уже создали ранее один элемент такого компьютера: устройство, действующее как искусственный синапс, то есть имитирующее коммуникацию нейронов в мозге.

Искусственный синапс похож на батарею, модифицированную таким образом, чтобы управлять потоком электричества между двумя терминалами. Этот поток имитирует процесс запоминания нового в мозге. Таким образом, обработка данных и запоминание происходят в одно действие, а не друг за другом, как в обычных ПК, пишет Stanford News.

Объединив эти синапсы в один массив, ученые получили возможность программировать их одновременно. Это намного быстрее, чем задавать им команды по очереди, и больше напоминает то, как на самом деле работает мозг.

Во время испытаний массив превзошел ожидания разработчиков. Он выполнял вычисления с такой скоростью, что ученым придется тестировать следующую версию со специальной высокоскоростной электроникой. А измерив энергоэффективность устройства, они пришли к выводу, что массив из 1024?1024 синапсов можно будет питать таким же аккумулятором, какой стоит в современных смартфонах или дронах.

Что касается надежности, то исследователи запускали устройство свыше миллиарда раз и не зафиксировали никакой спада производительности.    

В дальнейшем ученые собираются комбинировать искусственные синапсы с обычной электроникой, что, как они надеются, станет шагом вперед к появлению ноутбуков и смартфонов, поддерживающих алгоритмы искусственного интеллекта.    

Прошлой осенью американские физики представили мемристоры толщиной в атом. Запустив несколько таких искусственных синапсов параллельно, они добились увеличения точности совокупного выходного сигнала в пять раз по сравнению с обычными устройствами.