Разработан метод спонтанного обучения мемристорных нейросетей

24.03.2021

Новая технология, которая может улучшить обучаемость искусственных нейронных сетей, была представлена международной группой исследователей, аффилированных с Ульсанским национальным институтом науки и технологий (UNIST) и университетом Цинхуа в Китае.

Предлагаемый метод использует "дрейф сопротивления" (рост электрического сопротивления) материала с фазовым переходом в полупроводниковой памяти при обучении. Обновления информации записываются повышением электрического сопротивления в мемристоре, который играет роль синапса и дополнительно учитывает связь между изменяемым шаблоном и тренировочными данными.

Эффективность этого метода была продемонстрирована на примере экспериментальных массивов мемристорной памяти с фазовым переходом (PCM), которые работали как нейросеть. В испытаниях на классификацию рукописного текста, состоящего из цифр от 0 до 9, такие устройства продемонстрировали эффект улучшения способности к обучению примерно на 3%. В частности, значительно возросла точность распознавания цифры 8, которую традиционно сложно классифицировать в рукописном виде. Способность к обучению улучшилась благодаря шаблону обновления синапса, который изменяется в зависимости от сложности классификации.

Важным преимуществом нового метода является то, что обучаемость может быть улучшена без дополнительных затрат энергии, поскольку сопротивление PCM возрастает самопроизвольно, из-за структурной релаксации после перехода в аморфную фазу.

Исследователи ожидают, что полученные ими результаты будут способствовать развитию алгоритмов обучения, использующих свойства мемристорных устройств, и откроют новое направление в разработке нейроморфных вычислительных чипов.

<< Назад: Лунный ковчег для биоматериалов 25.03.2021

>> Вперед: Магнит-мусороуборщик на орбите 24.03.2021

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Краски из природных кристаллов дают яркий цвет без токсичных пигментов 05.09.2026

Яркие цвета окружают человека повсюду - от лакокрасочных покрытий и тканей до косметики и декоративных материалов. Однако многие привычные красители постепенно разрушаются под воздействием солнечного света, из-за чего поверхность теряет первоначальную насыщенность. Кроме того, некоторые синтетические пигменты содержат токсичные соединения и тяжелые металлы. Исследователи Северо-Восточного университета предложили альтернативный подход, вдохновленный природой, где насыщенные и устойчивые цвета формируются не за счет химических красителей, а благодаря микроскопической структуре материала. Именно такой механизм отвечает за характерное сияние опалов, переливы павлиньих перьев и яркие оттенки крыльев некоторых бабочек. В данном случае цвет возникает не потому, что вещество поглощает определенные длины волн света, а благодаря взаимодействию света с особым расположением мельчайших кристаллов. Они преломляют и отражают свет, вызывая интерференционные эффекты, в результате чего формируются на ...>>

Адаптивный полупроводник программируется светом 05.09.2026

Традиционный подход к развизвитю электроники имеет естественные ограничения: уменьшение размеров элементов становится сложнее, а их характеристики после изготовления практически невозможно изменить. Исследователи инженерного факультета Принстонского университета предложили иной путь. Вместо дальнейшего миниатюризирования существующих компонентов они разработали сверхтонкий полупроводниковый материал, способный менять свои свойства под воздействием света. Новый материал имеет толщину всего в несколько молекул, но при этом обладает необычной способностью многократно перестраивать свои электрофизические характеристики. Обычные полупроводники, применяемые в компьютерах и бытовой электронике, в основном получают заданные свойства еще на этапе производства и затем реагируют на поступающие электрические сигналы. Разработка специалистов из Принстона ведет себя иначе: ее параметры можно изменять уже после изготовления устройства. Секрет такой адаптивности заключается в сочетании сверхтонк ...>>

Нанопокрытие может помочь сохранить воду в озерах и водохранилищах 04.09.2026

Испарение представляет собой одну из наиболее заметных причин потери запасов пресной воды, особенно в регионах с жарким и сухим климатом. По мере повышения температуры эта проблема становится еще более актуальной: вода из озер, дамб и искусственных водохранилищ быстрее переходит в атмосферу, сокращая объем ресурсов, доступных для населения, сельского хозяйства и промышленности. Один из возможных способов замедлить этот процесс предложил физик Даниэль Кваси Кпегло, недавно получивший степень PhD по физике. Разработанная им концепция предполагает использование очень тонкого плавучего покрытия из наноматериала. Предполагается, что такой слой будет располагаться непосредственно на поверхности воды и выполнять роль своеобразного защитного "одеяла". Его задача заключается в ограничении количества инфракрасного теплового излучения Солнца, достигающего поверхности водоема, благодаря чему вода должна нагреваться медленнее и испаряться в меньшем объеме. Проблема, которую пытается решить ис ...>>

Линейная оптика Vossloh-Schwabe с равномерным освещением без бликов 04.09.2026

Плоские светильники должны одновременно обеспечивать высокую яркость, равномерное освещение и компактные размеры. При этом одна из главных технических проблем заключается в необходимости распределить свет от множества светодиодов так, чтобы на поверхности не появлялись яркие пятна и участки с недостаточной освещенностью. Компания Vossloh-Schwabe предлагает решить эту задачу с помощью специальной линейной оптики, предназначенной для светодиодов SMD W2. Оптика 1R разработана таким образом, чтобы формировать однородную яркость без бликов и одновременно уменьшать необходимую высоту светильника. Ее конструкция позволяет эффективнее использовать световой поток светодиодов, что особенно важно при создании тонких плоских осветительных систем. Оптическая эффективность достигает 96%, поэтому большая часть излучения направляется на рабочую поверхность, а потери света остаются минимальными. Главная особенность 1R - широкая фотометрическая диаграмма в форме так называемого "крыла летучей мыши ...>>

Теплицы будущего: ранняя диагностика растений и роботизация производства 03.09.2026

Современная теплица постепенно превращается из обычного сооружения для выращивания растений в высокотехнологичную производственную систему. Камеры, сенсоры и роботизированные платформы позволяют получать значительно больше информации о состоянии культуры и использовать ее для принятия решений. Однако само наличие большого количества датчиков еще не гарантирует практической пользы: важно понимать, насколько точны их показания, удобно ли устанавливать оборудование и действительно ли собранные данные помогают производителю. Именно эти вопросы специалисты Harvestis в Хоогстратене, Бельгия, ранее известного как Proefcentrum Hoogstraten, изучали в ходе испытаний современных сенсорных технологий и роботизированных решений. Особое внимание исследователи уделили автоматическому сбору информации о растениях. На демонстрациях в теплицах были представлены системы IUNU и Hortiworld, причем IUNU Luna предназначена для постоянного мониторинга культуры, прогнозирования урожая и оценки качества выпо ...>>

Случайная новость из Архива Олимпийские видеорекордеры 15.04.2004 Компания Hitachi намерена увеличить свою долю в секторе производителей видеорекордеров со встроенным жестким диском. В настоящее время все производители, выпускающие этот вид продукции, ограничиваются установкой HDD, объем которых не превышает 250 Гб. Hitachi решила сделать шаг вперед и начать производство сразу пяти моделей видеорекордеров, чей встроенный жесткий диск будет иметь объем 300 Гб. Выпуск новых моделей запланирован на май, однако планы компании идут дальше. Уже в июне в продаже появятся видеорекордеры Hitachi с жестким диском объемом 400 Гб и, возможно, даже больше. По мнению руководства компании, диски большого объема привлекут тех покупателей, которые намерены записывать на домашнее видео Олимпийские Игры, которые пройдут в августе в Афинах.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026