Na jeden čip umístili inženýři desítky tisíc umělých mozkových synapsí

Inženýrům z MIT se podařilo umístit na jeden čip desítky tisíc umělých synapsí mozku. Tento model by mohl do budoucna urychlit vývoj malých přenosných zařízení. Právě inženýři navrhli tzv. mozek na čip, jenž je menší než kousek obyčejné konfety.

i Zdroj obrázku: Pixabay.com
                   

Tento mozek na čip je vyroben z desítek tisíc umělých mozkových synapsí, které jsou známé jako memristory. Jde o komponenty, jež jsou na bázi křemíku a napodobují synapse, jež přenášejí informace v lidském mozku.

Podpora z metalurgie

Vědci pracovali s principy, které si vypůjčili z oboru metalurgie. Vyrobili tak každého pamětníka ze slitin stříbra a mědi za spoluúčasti křemíku. Když čip prošel několika vizuálními úkoly, dokázal si zapamatovat uložené obrázky a mnohokrát je reprodukovat ve různých verzích. Tyto verze byly ostřejší a čistší ve srovnání se stávajícími návrhy memristorů, které jsou vyrobené z nelegovaných prvků. Nové výsledky ukazují velmi slibný design memristoru pro neuromorfní zařízení.

iZdroj obrázku: Pixabay.com
Umělé mozkové synapse mohou být na čipu

Neuromorfní zařízení

Neuromorfní zařízeni je elektronické zařízení, které je založené na novém typu obvodu. Tento obvod zpracovává informace způsobem, který napodobuje neurální architekturu mozku. Tyto obvody, které jsou pak také inspirované mozkem, by mohly být časem zabudovány do malých přenosných zařízení. Zde by prováděly složité výpočetní úkoly, které v současné době zvládnou pouze dnešní superpočítače.

Spojení synapsí

Memristory neboli paměťové tranzistory jsou základním prvkem neuromorfního počítače. V neuromorfním zařízení by memristor sloužil jako tranzistor v obvodu, ačkoli jeho fungování by se více podobalo mozkové synapsi, což je spojení mezi dvěma neurony. Synapse přijímá signály z jednoho neuronu ve formě iontů a vysílá odpovídající signál do dalšího neuronu. Tranzistor v konvenčním obvodu přenáší informace přepínáním mezi jednou z pouze dvou hodnot, 0 a 1, a to jen tehdy, když signál, který je přijímán ve formě elektrického proudu, má zvláštní sílu.

iZdroj obrázku: Pixabay.com
Na jeden čip se vejde více, než tušíme

Výkon jako superpočítač

Stejně jako mozková synapse by si pamětník, resp. tranzistor, mohl pamatovat hodnotu spojenou s danou proudovou silou a produkovat přesně stejný signál při příštím obdržení podobného proudu. To by mohlo zajistit, že odpověď na složitou rovnici nebo vizuální klasifikaci objektu je spolehlivá. Jde o akci, která obvykle zahrnuje více tranzistorů a kondenzátorů. Vědci nakonec předpokládají, že tranzistory budou vyžadovat mnohem méně čipových nemovitostí než konvenční tranzistory. To umožní výkon přenosných výpočetních zařízení, které se nebudou muset spoléhat na superpočítače nebo na připojení k internetu. Existují také memristory, které jsou ve své výkonnosti omezené. Jeden memristor je vyroben z pozitivní a negativní elektrody, které jsou oddělené přepínacím médiem nebo mezerou mezi elektrodami.

Diskuze Vstoupit do diskuze
121 lidí právě čte
Autor článku

Miroslav Nukačík

Zobrazit další články