Человеческий мозг чрезвычайно сложно устроен: 100 млрд плотно упакованных нейронов быстро обмениваются информацией посредством 100 трлн синапсов и формируют связи для долговременного хранения информации. Некоторые специалисты по ИИ уверены, что часть решений, появившихся в ходе эволюции мозга, следует применить для создания компьютеров. И, как сообщает Science Dailу, им уже удалось достичь некоторых успехов.
Эта область получила название «нейроморфных вычислений». Она заключается в том, чтобы создать чипы, которые будут работать подобно мозгу человека — не на двоичной системе, а с помощью градиента сигналов. Именно так устроена работа нейронов, которые активируются по-разному в зависимости от типа и количества ионов, проходящих через синапсы. Нейросети, построенные по такому принципу, смогли бы одновременно обрабатывать миллионы параллельных вычислений. Сегодня это доступно лишь с использованием суперкомпьютеров.
Однако создать искусственный аналог синапса очень сложно, и это тормозит развитие технологии. Попытки сделать это строились на использования двух слоев проводника, разделенных промежутком, аналогичным синаптической щели. При воздействии тока ионы должны были перемещаться через этот промежуток, создавая проводящие нити. Однако контроль потока ионов технически сложен: дело в том, что в большинстве материалов, используемых для имитации межсинаптического пространства, ионы могут двигаться по множеству траекторий.
Преодолеть это препятствие удалось группе инженеров из Массачусетского технологического университета. Вместо использования аморфных материалов исследователи предпочли монокристаллический чип, состоящий из упорядоченных атомов кремния и германия. В результате исследователям удалось точно контролировать электрический ток, проходящий через искусственный синапс.
В дальнейшем подобную систему можно будет использовать для распознавания образов и других сферах, связанных с машинным обучением. Например, в симуляции она справилась с расшифровкой человеческого почерка с результатом, всего на 2% уступающим современным нейросетям.
Искусственные синапсы обещают значительный прогресс в развитии ИИ, но даже существующие технологии способны оставить человека далеко позади. Причем это касается не только скорости вычислений, но и вопросов этики: так, эксперимент показал, что машины лучше справляются с поиском компромиссов и взаимовыгодных решений.
По информации https://hightech.fm/2018/01/23/sinapsies
Обозрение "Terra & Comp".
