Созданы синапсы для искусственного мозгаВ MIT создали искусственные синапсы для имитирующих мозг процессоров
Изображение: Ella Maru Studio, Murat Onen
Ученые Массачусетского технологического института (MIT) создали искусственные синапсы на основе программируемых резисторов, которые можно использовать для создания аналоговых нейронных сетей. Это позволяет разрабатывать приложения для искусственного интеллекта, которые более эффективны и тратят меньше энергии, чем традиционные процессоры на транзисторах. Результаты исследования опубликованы в журнале Science.
В мемристивных технологиях вместо классических транзисторов, которые проводят электрический ток при определенном напряжении, используются мемристоры — устройства, которые способны переключать свое сопротивление в ответ на приложенное электрическое поле. Иными словами, мемристоры — это резисторы, которые способны «запоминать» приложенное к ним напряжение и ток. Это полезно для имитации усиления и ослабления сигналов, проходящих через синапсы головного мозга, однако мемристоры, которые уже применяли в создании искусственного интеллекта, либо потребляют много энергии, либо страдают плохой воспроизводимостью сигнала.
Материалы по теме:
На новой волне.Технологии меняют мир до неузнаваемости. Каким он будет?12 ноября 2021
Место притяжения.Как интернет-торговля сделает жизнь миллионов людей лучше и поможет экономить 7 декабря 2021
В 2020 году группа ученых из MIT представили мемристивное устройство, названное ими твердотельным электрохимическим синапсом. Этот программируемый резистор решает проблемы предыдущих мемристоров тем, что резистивное переключение осуществляется за счет равномерной интеркаляции протонов в проводящий канал. Проводящий канал был изготовлен из оксида вольфрама (WO3), а в качестве резервуара водорода служил гидрид палладия (PdHx). Интеркаляция, то есть накачка протонов в канал, осуществлялась через твердотельный электролит — нанопористое протонпроводящее фосфосиликатное стекло (PSG).
Подобно полевым транзисторам электрохимический синапс имеет три электрода «исток-сток-затвор», где затвором выступает электрод из гидрида палладия, являющийся источником интеркалируемых протонов. Проводимость между электродами истока и стока соответствует силе синапса в нейронной сети и изменяется под действием импульсов тока, поступающих на затвор. Электрический ток усиливался при увеличении числа протонов в WO3. Для использования в приложениях искусственного интеллекта искусственный синапс должен быть изолирован протонными барьерами для предотвращения долговременной утечки протонов и влияния среды.
