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:

Атомный секрет вечного блеска золота 20.06.2026

Золото издавна считается символом вечности и благородства не только из-за своей редкости, но и благодаря удивительной химической стойкости. В отличие от большинства металлов, оно не окисляется на воздухе, не тускнеет и не покрывается ржавчиной даже спустя тысячелетия. Эта уникальная инертность позволила золотым артефактам сохранять первозданный блеск с древних времен. Однако точный механизм такой защиты долго оставался загадкой для ученых. Недавнее исследование американских химиков-вычислителей раскрыло, что дело не просто в слабом взаимодействии с кислородом, а в особой атомной структуре поверхности металла. Сотрудники Тулейнского университета Санту Бисвас и Мэтью М. Монтемор провели детальное компьютерное моделирование, чтобы понять, как молекулы кислорода взаимодействуют с поверхностью золота. Ученые сравнили два основных типа атомных структур: "реконструированные" и "нереконструированные" поверхности. Было доказано, что природная способность золота к перестройке атомов играет кл ...>>

Смарфон Realme 16T 5G 20.06.2026

В сегменте доступных смартфонов с акцентом на длительную работу без подзарядки компания Realme представила интересную новинку - модель Realme 16T 5G. Главным преимуществом устройства стала по-настоящему впечатляющая батарея емкостью 8000 мАч, которая способна обеспечить до трех дней автономной работы при умеренном использовании. При этом инженерам удалось сохранить относительно компактный корпус толщиной менее 9 мм и вес всего 224 грамма, что делает смартфон удобным для повседневного ношения несмотря на внушительный аккумулятор. Смартфон оснащен большим 6,8-дюймовым LCD-дисплеем с высокой частотой обновления 144 Гц и пиковой яркостью до 1200 нит. Такое сочетание обеспечивает плавную картинку в динамичных сценах и комфортное восприятие контента даже под прямыми солнечными лучами. За производительность отвечает энергоэффективный процессор MediaTek Dimensity 6300, дополненный оперативной памятью LPDDR4X и накопителем UFS 2.2. Для эффективного отвода тепла во время продолжительных нагру ...>>

Проблема набора веса после 40 19.06.2026

С возрастом многие люди замечают, что поддерживать привычный вес становится все сложнее, даже если рацион и уровень активности существенно не меняются. Ученые из Каролинского института в Швеции раскрыли одну из ключевых биологических причин этого явления. Они показали, что с годами в жировой ткани замедляется процесс обновления липидов, из-за чего организм постепенно накапливает жир. Это естественное возрастное изменение объясняет, почему после 40 лет тело начинает "работать" иначе, способствуя набору веса. В долгосрочном исследовании специалисты наблюдали за жировой тканью 54 мужчин и женщин на протяжении в среднем 13 лет. Независимо от того, набирали участники вес или, наоборот, худели, у всех без исключения скорость липидного обмена в жировых клетках заметно снижалась. Жир в клетках обновляется все медленнее, и этот процесс происходит автоматически с течением времени. Те, кто не компенсировал замедление уменьшением калорийности питания, в среднем набирали около 20% от исходного в ...>>

Носимый ультразвуковой пластырь UPatch для мониторинга беременности 19.06.2026

Беременность - один из самых ответственных периодов в жизни женщины, когда выявление любых отклонений может сыграть решающую роль в здоровье матери и ребенка. Современные методы мониторинга, такие как периодическое ультразвуковое исследование и кардиотокография, имеют серьезные ограничения: они дают лишь кратковременные снимки состояния и часто сопровождаются ложными тревогами. Ученые предложили инновационное решение в виде носимого ультразвукового пластыря, который способен вести непрерывное наблюдение за плодом прямо в утробе матери. Эта технология, получившая название UPatch, открывает новые возможности для раннего обнаружения осложнений и более полного понимания развития ребенка. Разработка UPatch представляет собой первый в своем роде мягкий носимый ультразвуковой датчик, способный в реальном времени фиксировать анатомические структуры плода, кровоток в сосудах и работу пуповины. Устройство компенсирует движения плода и слабые сигналы из глубоких тканей благодаря специальным ал ...>>

Планшет-бумбокс Lenovo Tab Plus Gen 2 18.06.2026

Компания Lenovo представила Tab Plus Gen 2 - обновленную версию популярной модели 2024 года. Новинка получила более крупный дисплей, усиленную аудиосистему и современное программное обеспечение, что делает ее привлекательным выбором для тех, кто любит смотреть видео, слушать музыку и работать в мобильном формате. Устройство сочетает в себе возможности планшета и портативной колонки, подчеркивая акцент на развлечениях. Одним из главных улучшений стал экран, диагональ которого выросла с 11,5 до 12,1 дюйма. Это LCD-панель с высоким разрешением 2560 х 1600 пикселей (2,5K), частотой обновления 120 Гц, поддержкой Dolby Vision и HDR10. В режиме высокой яркости дисплей способен достигать 800 нит, что обеспечивает комфортное восприятие контента даже в хорошо освещенных помещениях. Благодаря этим характеристикам изображение становится более детализированным и плавным. Особое внимание производитель уделил звуку. Аудиосистема планшета теперь включает девять динамиков JBL с поддержкой Dolby A ...>>

Случайная новость из Архива Крошечные устройства доставят лекарство в организм человека 18.02.2019 Разработана менее пугающая альтернатива укола: проглатывание устройства размером с таблетку, которое доставляет лекарство в желудок. Устройство предназначено для ввода инсулина. Однако подобные проглатываемые капсулы могут также заменить кожные инъекции антител для лечения рака, гормонов и других фармацевтических препаратов. Каждое глотаемое устройство размером с горошину и имеет форму желудя с легкой полиэфирной "гайкой" и крышкой из нержавеющей стали. Форма предназначена для того, чтобы устройство могло находиться на дне желудка. Там оно вонзает кончик иглы, состоящий почти полностью из инсулина, на несколько миллиметров в слизистую оболочку, выстилающую желудок. Как только кончик иглы инсулина растворяется, устройство проходит через остальную пищеварительную систему. Благодаря небольшому количеству острых болевых рецепторов в желудке крошечная инъекция "вряд ли вызовет какой-либо дискомфорт", - говорит соавтор исследования Джованни Траверсо - гастроэнтеролог и биомедицинский инженер в Бригаме и Женской больнице в Бостоне и Массачусетском технологическом институте. В экспериментах на свиньях проглатываемые устройства доставляли такое же количество инсулина в кровоток, что и инъекции. Через неделю после лечения исследователи не обнаружили никаких признаков повреждения тканей желудка животных. "Дизайн устройства хорошо продуман", - говорит Жан-Кристоф Леру - исследователь лекарств и доставки лекарств в ETH Zurich, не участвующий в работе. Но он задается вопросом, могут ли проявиться отложенные во времени последствия повторяющихся внутренних уколов в желудок у пациентов, которые должны вводить себе лекарства в течение всей жизни, - например, у больных диабетом. Исследователи планируют в будущей работе определить, существуют ли какие-либо хронические эффекты.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026