Нейронная нанотехнология нанопроводные сети учатся и запоминают как человеческий мозг |
||
МЕНЮ Главная страница Поиск Регистрация на сайте Помощь проекту Архив новостей ТЕМЫ Новости ИИ Голосовой помощник Разработка ИИГородские сумасшедшие ИИ в медицине ИИ проекты Искусственные нейросети Искусственный интеллект Слежка за людьми Угроза ИИ ИИ теория Внедрение ИИКомпьютерные науки Машинное обуч. (Ошибки) Машинное обучение Машинный перевод Нейронные сети начинающим Психология ИИ Реализация ИИ Реализация нейросетей Создание беспилотных авто Трезво про ИИ Философия ИИ Big data Работа разума и сознаниеМодель мозгаРобототехника, БПЛАТрансгуманизмОбработка текстаТеория эволюцииДополненная реальностьЖелезоКиберугрозыНаучный мирИТ индустрияРазработка ПОТеория информацииМатематикаЦифровая экономика
Генетические алгоритмы Капсульные нейросети Основы нейронных сетей Распознавание лиц Распознавание образов Распознавание речи Творчество ИИ Техническое зрение Чат-боты Авторизация |
2023-04-29 15:18 ТЕМЫ: Искусственный Интеллект Нанотехнологии Неврология Популярный Сиднейский Университет Сиднейский УНИВЕРСИТЕТ, 24 АПРЕЛЯ 2023 Г. https://scitechdaily.com/neural-nanotechnology-nanowire-networks-learn-and-remember-like-a-human-brain/?fbclid=IwAR0r891KQfI0zcknQMhzIa-GDVDMzKtgUahwm-TX7ImMEEwbTOViTKBLdJA Концепт-арт нейронной сети искусственного интеллекта Ученые продемонстрировали, что нанопроводные сети могут обладать кратковременной и долговременной памятью, подобно человеческому мозгу. Эти сети, состоящие из высокопроводящих серебряных проводов, покрытых пластиком и расположенных в виде сетки, имитируют физическую структуру человеческого мозга. Команда успешно проверила возможности памяти сети нанопроводов, используя задачу, аналогичную экспериментам с человеческой психологией. Этот прорыв в нанотехнологии предполагает, что небиологические аппаратные системы потенциально могут воспроизводить мозгоподобное обучение и память и иметь множество реальных приложений, таких как улучшение робототехники и сенсорных устройств в непредсказуемых условиях. Человеческий интеллект может быть физическим В новаторском исследовании международная группа ученых показала, что сети нанопроводов могут имитировать функции кратковременной и долговременной памяти человеческого мозга. Этот прорыв прокладывает путь к воспроизведению мозгового обучения и памяти в небиологических системах с потенциальными приложениями в робототехнике и сенсорных устройствах. Международная группа под руководством ученых из Сиднейского университета продемонстрировала, что нанопроводные сети могут обладать как краткосрочной, так и долговременной памятью, подобно человеческому мозгу. Исследование было опубликовано сегодня в журнале Science Advances под руководством доктора Алона Леффлера, который получил докторскую степень в Школе физики с сотрудниками в Японии. «В этом исследовании мы обнаружили, что когнитивные функции более высокого порядка, которые мы обычно связываем с человеческим мозгом, можно эмулировать в небиологическом оборудовании», — сказал доктор Леффлер. Изменение и укрепление путей сети нанопроводов Фотография сети нанопроводов (слева), пути изменения и укрепления сети (справа). Кредит: Алон Леффлер «Эта работа основана на нашем предыдущем исследовании, в котором мы показали, как нанотехнологии могут быть использованы для создания электрического устройства на основе мозга со схемами, подобными нейронным сетям, и сигналами, подобными синапсам . «Наша текущая работа прокладывает путь к воспроизведению мозгоподобного обучения и памяти в небиологических аппаратных системах и предполагает, что основная природа мозгоподобного интеллекта может быть физической». Нейронная сеть и нанопроводная сеть Нейронная сеть (слева) и нанопроводная сеть (справа). Предоставлено: Loeffler et al. Нанопроводные сети — это тип нанотехнологий, обычно изготавливаемых из крошечных серебряных проводов с высокой проводимостью, невидимых невооруженным глазом, покрытых пластиковым материалом, которые разбросаны друг по другу, как сетка. Провода имитируют аспекты сетевой физической структуры человеческого мозга. Достижения в области нанопроводных сетей могут предвещать множество реальных приложений, таких как улучшение робототехники или сенсорных устройств, которым необходимо быстро принимать решения в непредсказуемых условиях. «Эта сеть нанопроволок похожа на синтетическую нейронную сеть, потому что нанопроволоки действуют как нейроны, а места, где они соединяются друг с другом, аналогичны синапсам», — сказал старший автор профессор Зденка Кунчич из Школы физики. «Вместо того, чтобы реализовать какую-то задачу машинного обучения , в этом исследовании доктор Леффлер сделал еще один шаг вперед и попытался продемонстрировать, что нанопроводные сети выполняют какую-то когнитивную функцию». Зденка Кунчич Сиднейский университет Зденка Кунчич. Предоставлено: Сиднейский университет. Чтобы проверить возможности сети нанопроводов, исследователи дали ей тест, похожий на обычную задачу памяти, используемую в экспериментах по психологии человека, называемую задачей N-Back. Для человека задание N-Back может включать в себя запоминание определенного изображения кошки из серии кошачьих изображений, представленных в последовательности. Оценка N-Back, равная 7, средняя для людей, указывает на то, что человек может распознать то же изображение, которое появилось семь шагов назад. Применительно к сети нанопроводов исследователи обнаружили, что она может «запоминать» желаемую конечную точку в электрической цепи на семь шагов назад, что означает 7 баллов в тесте N-Back. «То, что мы сделали здесь, — это манипулирование напряжениями концевых электродов, чтобы заставить пути измениться, вместо того, чтобы позволить сети просто делать свое дело. Мы заставили пути идти туда, куда мы хотели, — сказал доктор Леффлер. «Когда мы реализовали это, его память имела гораздо более высокую точность и не уменьшалась со временем, предполагая, что мы нашли способ усилить пути, чтобы подтолкнуть их туда, где мы хотим, и тогда сеть запоминает это. Алон Леффлер «Неврологи считают, что именно так работает мозг: одни синаптические связи усиливаются, а другие ослабевают, и считается, что именно так мы предпочтительнее запоминаем некоторые вещи, как мы учимся и так далее». Исследователи сказали, что когда сеть нанопроводов постоянно укрепляется, она достигает точки, когда это укрепление больше не требуется, поскольку информация консолидируется в памяти. «Это похоже на разницу между долговременной и кратковременной памятью в нашем мозгу», — сказал профессор Кунчич. «Если мы хотим запомнить что-то в течение длительного периода времени, нам действительно нужно продолжать тренировать свой мозг, чтобы закрепить это, иначе со временем это просто исчезнет. «Одна задача показала, что сеть нанопроводов может хранить в памяти до семи элементов на уровнях, значительно превышающих случайные, без обучения с подкреплением и с почти идеальной точностью при обучении с подкреплением». Ссылка: «Нейроморфное обучение, рабочая память и метапластичность в сетях нанопроволоки», авторы Алон Леффлер, Адриан Диас-Альварес, Руомин Чжу, Натеш Ганеш, Джеймс М. Шайн, Томонобу Накаяма и Зденка Кунчич, 21 апреля 2023 г., Science Advances . DOI: 10.1126/sciadv.adg3289 Источник: scitechdaily.com Комментарии: |
|