Компьютерные чипы, имитирующие работу мозга - Pro-Gadgets

Планшет Xiaomi Pad 5. Обзор, полные характеристики и цена

Прозрачный телевизор xiaomi: обзор, характеристики и стоимость

Странный ноутбук Aurora 7 с семью дисплеями

Xiaomi выпустит кнопочный смартфон с Android 12 и сенсорным экраном

Samsung Galaxy A23 5G и A04s скоро выйдут

Xiaomi Mi Band 7 Pro получит независимый GPS-навигатор. Характеристики и обзор.

Складной ноутбук-экран Asus Zenbook 17 Fold OLED

GravaStar 20W TWS складной стерео беспроводной Bluetooth динамик

Планшет с Windows в необычном дизайне. Dell готовит модель XPS 9315t

Складной смартфон Huawei Mate Xs 2

Представлен игровой ноутбук Acer Predator Helios 300

Компьютерные чипы, имитирующие работу мозга

Pro-Gadgets | 07.07.2022 - 18:25:12 | Просмотров: 49

Новая технология может позволить компьютерам выполнять сложные задачи быстрее и точнее, потребляя при этом гораздо меньше энергии.

Новое микроэлектронное устройство может программировать и перепрограммировать компьютерное оборудование по требованию с помощью электрических импульсов. Что если бы компьютер мог научиться перепрограммировать свои схемы на основе получаемой им информации?

Сотрудничество нескольких институтов, в том числе Аргоннской национальной лаборатории Министерства энергетики США (DOE), смогли создать материал, который может быть использован для создания компьютерных чипов, способных перепрограммировать свои схемы на основе получаемой им информации. Это возможно благодаря использованию так называемой "нейроморфной" схемы и компьютерной архитектуры для воспроизведения функций мозга. Возглавил группу профессор Университета Пердью Шрирам Раманатан.

"Человеческий мозг может изменяться в результате изучения новых вещей", - сказал Субраманиан Санкаранараянан, соавтор статьи, работающий в Аргонне и Иллинойском университете Чикаго. "Мы создали устройство, позволяющее машинам изменять конфигурацию своих схем подобно мозгу".

С такими возможностями компьютеры на основе искусственного интеллекта могли бы выполнять сложную работу быстрее и точнее, потребляя при этом гораздо меньше энергии. Один из примеров - анализ сложных медицинских изображений. Автономные автомобили и роботы в космосе, которые могут перестраивать свои схемы в зависимости от опыта, являются более футуристическим примером.


Ионы водорода в никеля позволяют выполнять одну из четырех функций при различных напряжениях (приложенных платиновым и золотым электродами сверху). Это искусственный синапс, искусственный нейрон, конденсатор и резистор. Конденсатор накапливает и отдает ток; резистор блокирует его.

Ключевой материал в новом устройстве состоит из неодима, никеля и кислорода и называется перовскит никеля (NdNiO3). Команда наполнила этот материал водородом и прикрепила к нему электроды, которые позволяют подавать электрические импульсы с разным напряжением.

"Этот материал обладает многослойной индивидуальностью", - добавил Хуа Чжоу, соавтор статьи и физик из Аргонна. "Он обладает двумя обычными функциями повседневной электроники - включением и блокировкой электрического тока, а также хранением и высвобождением электричества. Что действительно ново и поразительно, так это добавление двух функций, похожих на раздельное поведение синапсов и нейронов в мозге". Нейрон - это отдельная нервная клетка, которая соединяется с другими нервными клетками через синапсы. Нейроны инициируют восприятие внешнего мира.

В рамках своего вклада команда из Аргонна провела вычислительную и экспериментальную характеристику того, что происходит в никелевом устройстве при различных напряжениях. Для этого они использовали возможности пользовательского оборудования Управления по науке Министерства энергетики в Аргонне: Расширенный источник фотонов, Ведущий вычислительный центр Аргонна и Центр наноразмерных материалов.

Результаты эксперимента показали, что простое изменение напряжения контролирует движение ионов водорода внутри никеля. Определенное напряжение концентрирует водород в центре никеля, порождая поведение, подобное нейронам. При другом напряжении водород перемещается из центра, порождая поведение, похожее на синапс. При еще более разных напряжениях результирующее расположение и концентрация водорода вызывают токи включения-выключения компьютерных чипов.

"Наши вычисления, раскрывающие этот механизм на атомном уровне, были очень интенсивными", - говорит ученый из Аргонна Сукрити Манна. Команда полагалась на вычислительную мощь не только Аргоннского ведущего вычислительного центра, но и Национального центра научных вычислений в области энергетических исследований, пользовательского центра Управления по науке Министерства энергетики в Национальной лаборатории Лоуренса Беркли.

Подтверждение механизма было получено, в частности, в результате экспериментов на установке 33-ID-D передового источника фотонов.

Благодаря устройству из никеля ученые будут работать над созданием сети искусственных нейронов и синапсов, которые могут обучаться и изменяться на основе опыта. Эта сеть будет расти или уменьшаться по мере получения новой информации и, таким образом, сможет работать с чрезвычайной энергоэффективностью. А такая энергоэффективность приводит к снижению эксплуатационных расходов.

Микроэлектроника, вдохновленная мозгом, с устройством команды в качестве строительного блока может иметь большое будущее. Это особенно важно, поскольку устройство может быть изготовлено при комнатной температуре методами, совместимыми с практикой полупроводниковой промышленности.

Источник: scitechdaily.com

БОЛЬШЕ ПОПУЛЯРНЫХ НОВОСТЕЙ

Что такое цифровой 3D билборд? Как он работает?

Билборды - один из самых эффективных рекламных каналов. Билборды с цифровыми 3D-изображениями способны быстро привлечь внимание клиентов. Они обеспечивают приятные зрительные ощущения для зрителя.

Pro-Gadgets - 2022-07-30 22:48:12

Что такое VPN и как он работает?

Приложение VPN шифрует ваши данные, когда вы выходите в интернет. Оно отправляет эти защищенные данные вашему интернет-провайдеру, чтобы установить соединение и обеспечить вам доступ в интернет.

Pro-Gadgets - 2022-07-14 23:24:03

Что такое голограмма? Как она работает и где используется.

В реальной жизни голограммы - это виртуальные трехмерные изображения, созданные путем интерференции световых лучей, отражающих реальные физические объекты.

Pro-Gadgets - 2022-07-10 22:39:03

Компьютерные чипы, имитирующие работу мозга

Что если бы компьютер мог научиться перепрограммировать свои схемы на основе получаемой им информации?

Pro-Gadgets - 2022-07-07 18:25:12

Что такое Android? Вот все, что вам нужно знать об Андроиде

"Что такое Android?". Это большой вопрос, и мы ответим на него как можно подробнее!

Pro-Gadgets - 2022-06-20 21:40:08

В сети появилась информация об удивительной разработке специалистов из Esperanto Technologies. Они создали новейший процессор, включающий в себя 1000 ядер RISC-V.

2022-06-27 01:41:45

Основная задача роутера - подключиться к сети интернет и раздавать его. Но иногда бывает такое, что сам роутер не подлежит восстановлению. Тогда приходится ехать в магазин и покупать новый. Купили роутер, а что дальше? Рассмотрим пример настройки при помощи роутера TP LINK TL-WR841N.

2022-06-27 01:41:45

Что такое цифровой 3D билборд? Как он работает?

Что такое VPN и как он работает?

Что такое голограмма? Как она работает и где используется.

Компьютерные чипы, имитирующие работу мозга

Что такое Android? Вот все, что вам нужно знать об Андроиде

Разница поколений: как работают ПК, суперкомпьютер и квантовый компьютер

Лучшие бесплатные VPN для Android-смартфонов: выбор ZOOM

Как работают сенсорные экраны?