Инженеры-исследователи из института NanoSystems при Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе надеются потягаться с вычислительной и энергоэффективной способностями мозга благодаря системам, которые отражают его структуру. Устройство, имитирующее человеческий мозг, создают соруководители проекта — исследователь и доцент NanoSystems Адам Стиг и профессор химии Калифорнийского университета Джим Гимжевски. Об этом сообщает интернет-издание Quantamagazine.
Экспериментальная версия устройства представляют собой сетку 2×2 мм из серебряных нанопроводов, соединенных искусственными синапсами. В отличие от кремниевой схемы с ее геометрической точностью это устройство переплетено как «хорошо перемешанное блюдо спагетти», говорит Стиг. По сложности эта серебряная сетка напоминает мозг. На квадратный сантиметр сетки приходится миллиард искусственных синапсов.
Предварительные эксперименты показывают, что эта нейроморфная (то есть похожая на мозг) серебряная проволочная сетка обладает большим функциональным потенциалом. Она уже может выполнять простые учебные и логические операции. В частности, сетка способна очищать принимаемый сигнал от нежелательного шума, а это задача, вызывающая проблемы у традиционных компьютеров.
Особенно любопытно эти преимущества выглядят на фоне приближающегося предела миниатюризации и эффективности кремниевых микропроцессоров. «Закон Мура мертв, полупроводники больше не могут становиться меньше, а люди начинают спрашивать, что же нам делать, — говорит Алекс Нюджент, CEO компании Knowm, занимающейся нейроморфными вычислениями (в проекте Калифорнийского университета она не участвует). — Мне нравится эта идея, это направление. Обычные вычислительные платформы в миллиард раз менее эффективны».
Гимжевски и Стиг нашли еще одно сходство между серебряной сетью и мозгом: точно так же, как спящий человеческий мозг демонстрирует меньше коротких каскадов активации, чем бодрствующий мозг, состояние короткой активации в серебряной сети становится менее распространенным при более низких входных энергиях. В некотором роде уменьшение энергопотребления в устройстве может создать состояние, напоминающее спящее состояние человеческого мозга.
В работе, которая скоро будет опубликована, ученые расскажут, как обучили сеть проводов производить простые логические операции. Кроме того, в неопубликованных экспериментах они обучили сеть решать простую задачу на память, которую обычно задают крысам (Т-лабиринт). В тесте Т-лабиринта крыса вознаграждается, если делает правильный поворот в ответ на свет. Имея собственную версию для обучения, сеть может делать правильный выбор в 94% случаев.
По информации https://stimul.online/news/mozg-iz-serebryanykh-nitey/
Обозрение "Terra & Comp".
