Искусственный синапс может стать основой подобных мозгу компьютеров

Искусственный синапс может стать основой подобных мозгу компьютеров

Если вы собираетесь изготовить компьютеры, имитирующие  работу человеческого мозга, само собой разумеется, вам хотелось бы в мельчайших деталях воспроизвести особенности его функционирования, не так ли? Именно это удалось недавно ученым. Они разработали искусственный синапс, имитирующий реальную нейронную связь, в которой логическое действие и запоминание совершается в момент прохождения электрического сигнала. Большинство предыдущих попыток в этом направлении позволили добиться выполнения только одного действия за раз. Чтобы запрограммировать синапс, достаточно разряжать и заряжать его при определенном напряжении. Этот метод обещает быть гораздо более энергоэффективным, чем традиционные подходы к имитации операций человеческого мозга.

Устройство, напоминающее электрическую батарею, состоит из двух гибких пленок, терминалы которых связаны электролитом в форме соленой воды. Оно ведет себя как транзистор, где один терминал регулирует электрический ток между двумя другими. Хотя его нельзя назвать в полной мере естественным, в основном это устройство состоит из углерода и водорода и должно быть совместимо с реальной химией мозга, электрическое напряжение в нем абсолютно такое же, как в реальных нейронах.

Конечная цель состоит в том, чтобы создать нейронные сети, обладающие большим количеством свойств, присущих их живым эквивалентам, и ученые достигли в этом  некоторого успеха. Пока создан только одиночный синапс, однако группа ученых показала, что смоделированный массив таких синапсов способен выполнять реальные вычислительные задачи с высокой степенью точности: сеть смогла распознавать рукописные цифры после обучения на трех комплектах данных.

Самой большой проблемой является сокращение энергопотребления искусственного синапса. Он должен достичь эффективности реального «конкурента», а пока ему требуется в 10 тысяч раз больше энергии. Впрочем, если ученым удастся хотя бы приблизиться к цели, мы можем увидеть нейронные сети, которые будут не только потреблять мало энергии, но и окажутся способны взаимодействовать с реальной биологией – имплантаты на основе искусственного интеллекта.