|  | 9 апреля 2013 | Информационные технологии

Объединение мемристоров и нанопроводников может привести к созданию компьютеров, действующих подобно мозгу

Нейронная сеть из мемристоров


В течение многих десятилетий ученые и исследователи пытались заставить компьютеры вести себя подобно искусственному мозгу вместо того, чтобы быть просто "бездумными перемалывателями" огромным массивов двоичной информации. Одним из препятствий, с которыми пришлось столкнуться ученым на этом пути, является то, что в основе компьютеров лежат не нейроны, синапсы и дендриты, из которых и состоит головной мозг, а кремниевые CMOS-чипы, испытывающие недостаток в том, что можно охарактеризовать термином "гибкость", позволяющая мозгу помнить информацию, изучать и приспосабливаться к окружающей среде.

Для того, чтобы преодолеть вышеуказанную проблему и создать компьютер, работа которого напоминает работу мозга, требуется использовать альтернативные архитектуры процессоров и окружающих их чипов, архитектуру, которую может обеспечить симбиоз нанотехнологий и традиционной электроники. Одним из ярких примеров такого подхода является программа SyNAPSE Управления перспективных исследовательских программ Пентагона DARPA.

В этом направлении также работают исследователи из Исследовательского центра адаптивных наноустройств и наноструктур (Centre for Research on Adaptive Nanostructures and Nanodevices, CRANN) из Тринити-Колледжа в Дублине, которые занимаются поиском новых принципов построения нейронных сетей, в основе которых лежит использование наноматериалов, нанопроводников и мемристоров. Целью этого проекта, который уже получил грант в размере 2.5 миллиона евро от Европейского Научного совета (European Research Council, ERC), является разработка новых вычислительных принципов и парадигм, которые подражают работе нейронных сетей головного мозга высокоразвитых существ.

Мемристоры и нанопроводники уже некоторое время фигурируют как одни из перспективных направлений в создании нейронных сетей и искусственного интеллекта. Исследователи уже использовали нанопроводники для создания электрических цепей, сверху которых могут быть выращены искусственные нервные ткани, что позволяет объединить нервные клетки с электроникой. А мемристоры уже достаточно давно рассматриваются как базовый элемент для создания чипов, на основе которых могут быть созданы системы искусственного интеллекта.

Профессор Джон Болэнд (John Boland), директор центра CRANN, и его коллеги нацелены на начало новых исследований, в основе которых будет лежать опыт и данные, полученные во время предыдущих исследований. Во время этих предыдущих исследований ученым удалось выяснить, что электричество, ровно как и другие виды сигналов, световые или химические, приложенные к сети нанопроводников, организованной случайным образом, привели к проявлению некоторых явлений в определенных местах, там, где нанопроводники пересекались друг с другом.

Вышеописанное явление подобно тем процессам, которые происходят при работе мозга, в котором есть пучки нервов, формирующие соединения в местах пересечения друг с другом. И это именно то место, где необходимо использовать мемристоры, способные запоминать свое состояние после того, как через них прошел электрический сигнал.

Такие самообучающиеся нейронные сети, созданные на основе нанопроводников и мемристоров, по мнению исследователей из центра CRANN, могут найти широкое применение в процессорах, способных решать ряд узких специализированных задач, решение которых обычными методами требует большого количества вычислений и высокой вычислительной мощности. В качестве примера такой задачи можно привести задачу распознавания лиц, задачу, которую мозг выполняет практически моментально, а ее решение математическим способом требует значительных затрат вычислительной мощности.




Ключевые слова:
Мемристор, Нанопроводник, Нейронная, Сеть, SyNAPSE, Мозг, Работа, Задача, Решение, Искусственный, Интеллект, Компьютер, Процессор

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Оптические нейронные сети - основа сверхбыстрых и сверхмощных систем искусс ...
  • Оптическое волокно из особого материала может стать основой компьютеров, ко ...
  • Искусственные нейроны и синапсы - путь к созданию вычислительных систем, фу ...
  • Компания HP все ближе и ближе приближается к реализации вычислительных функ ...
  • Первые попытки создания искусственного интеллекта на основе мемристоров от ...




  • 9 апреля 2013 09:23
    #1 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3867
    У меня вызывает недоумение одно - ученые еще не до конца знают как работает мозг, а уже пытаются создать подобные ему компьютеры. Как-то не увязывается одно с другим.


    --------------------
        
    13 апреля 2013 17:06
    #2 Написал: Svetozar

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    симбиоз нанотехнологий и традиционной электроники


    современная электроника оказывается не нанотехнология.
    Возвращаемся к лампам.
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.