Сети из нанопроволоки учатся и запоминают как человеческий мозг

25.04.2023

Международная группа ученых под руководством Сиднейского университета проверила способность сети из нанопровода выполнять сложные когнитивные задачи, характерные для сложной нервной системы. Анализ показал, что сети, имитирующие физическую структуру мозга могут обучаться и запоминать данные.

Для тестирования своей сети ученые использовали модифицированный аналог задачи n-обратно (англ. n-back). Это популярный эксперимент, используемый в нейрофизиологии и психологии для оценки памяти. При проведении теста испытуемый, которому предъявляют серию изображений (визуальный тест) или называют предметы (тест на слух), должен указать когда тот или иной предмет встречался n-шагов назад.

Например, такая задача может включать демонстрацию последовательности букв, и человеку следует сказать, когда та же буква встречалась 1, 2 и более шагов назад. Средний для большинства людей результат в такой задаче - 7. Это означает, что большинство людей могут распознать то же изображение, которое появилось семь шагов назад.

Исследователи обнаружили, что сеть из нанопровода также способна "запоминать" желаемую конечную точку в электрической цепи на семь шагов назад. "Мы манипулировали напряжениями конечных электродов, чтобы заставить пути измениться вместо того, чтобы позволить сети просто делать свое дело", - объясняет Алон Леффлер, соавтор исследования.

Серия экспериментов показала, что под внешним влиянием наносеть "обучалась" и ее память "укреплялась": сеть запоминала пути, предложенные ученым и со временем сложившаяся связь не уменьшалась. Это напоминает работу синаптической сети, отмечают ученые, одни связи усиливаются, другие слабеют и в результате в процессе обучения формируются устойчивые связи.

Сети из нанопроволоки - это тип нанотехнологий, обычно изготавливаются из крошечных серебряных проводов с высокой проводимостью. Невидимые невооруженным глазом частицы, покрытые пластиковым материалом, разбросаны в беспорядке, чтобы сформировать сетку. Такие провода благодаря своим свойствам имитируют физические свойства мозга: сеть нейронов, связанных с помощью синапсов.

Использование таких сетей открывает множество реальных приложений: например, создание роботизированных устройств и сенсоров, которым необходимо быстро принимать решения в непредсказуемых условиях.

<< Назад: Километровая солнечная электростанция над конвейерной лентой завода 26.04.2023

>> Вперед: Портативный принтер для печати растворимого пластыря с вакциной 25.04.2023

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Наушники Bowers & Wilkins Px8 S2 11.11.2025

Наушники премиум-класса становятся не только аксессуаром для прослушивания музыки, но и инструментом для профессиональной работы с аудио. Новый флагман британского бренда Bowers & Wilkins - модель Px8 S2 - демонстрирует, как эти аспекты можно объединить в одной беспроводной системе. Компания представила Px8 S2 как обновленную флагманскую модель в линейке, ориентированную на пользователей, которые ценят высокое качество звука, эффективное шумоподавление и премиальный дизайн. Производитель отмечает, что наушники сочетают передовые акустические решения с эргономикой для длительного использования. Каждое устройство оснащено 40-миллиметровыми динамиками с карбоновыми диффузорами и 24-битным цифровым процессором. По словам Bowers & Wilkins, это обеспечивает точное и детализированное воспроизведение звукового спектра, а также поддержку аудио высокого разрешения. Автоматическая оптимизация соединения с источником сигнала гарантирует стабильное и качественное звучание вне зависимо ...>>

Шимпанзе могут менять свои убеждения 10.11.2025

Понимание того, как формируются убеждения и принимаются решения, традиционно считалось уникальной способностью человека. Однако недавнее исследование показало, что шимпанзе обладают способностью пересматривать свои мнения на основе новых данных, демонстрируя уровень рациональности, который ранее считался исключительно человеческим. Психологи под руководством Ханны Шлейхауф из Утрехтского университета провели серию экспериментов, направленных на изучение метапознания у шимпанзе. Исследователи впервые наблюдали, как эти обезьяны могут взвешивать различные виды доказательств и корректировать свои решения при появлении более убедительной информации. Экспериментаторы рассматривали рациональность как способность формировать убеждение о мире на основе фактических данных. При поступлении новой информации разумное существо способно сравнивать старые и новые данные и изменять свое мнение, если новые доказательства оказываются более весомыми. Для экспериментов использовались шимпанзе из ...>>

Случайная новость из Архива Планшет с 3D-съемкой от Google 30.05.2014 В июне этого года компания Google собирается выпустить экспериментальную партию из 4 тыс. прототипов планшетов с функцией 3D-съемки. Об этом сообщает издание Wall Street Journal ссылаясь на источники, знакомые с планами компании. Планшеты будут оборудованы 7-дюймовым экраном. Съемка трехмерных изображений будет осуществляться при помощи двух основных камер, инфракрасного датчика, определяющего расстояние до объекта, а также специального ПО, умеющего создавать трехмерные изображения. Прототип планшета создается в рамках проекта Tango, в связи с которым Google в феврале анонсировала смартфон, обладающий функциями 3D-съемки. Именно тогда и стало известно о планах компании по выпуску пробной партии планшетов с такими же возможностями. Такое устройство может не только делать привычные многим стереофотографии, но также создавать трехмерные карты окружающего пространства: на сегодняшний день выполнение подобной задачи предполагает использование профессионального оборудования высокой стоимости. Один из возможных вариантов использования таких карт - улучшение навигации внутри зданий, а также применение в программах дополненной реальности. Для Google обычной является практика, когда компания разрабатывает инновационное устройство, после чего предлагает его разработчикам, надеясь, что оно вдохновит их на создание новых приложений для пользователей. К примеру, до появления проекта Tango американская компания уже создала "умные" очки Google Glass, которые длительное время были доступны только разработчикам программного обеспечения. Совершенно противоположные методы использует Apple, которая создает свои устройства в строжайшей тайне, и запускает их в массовую продажу сразу после анонса. В понедельник, 19 мая Трип Чоудри (Trip Chowdhry), управляющий директор аналитической компании Global Equities Research сделал предположение, что Google сейчас тайно готовится к выпуску своего 3D-принтера. 3D-камеры, а также планшеты и смартфоны с функциями трехмерной съемки уже появлялись ранее на рынке, однако широкой популярности до сих пор не получили. К примеру, функция трехмерной съемки при помощи двух камер на задней панели устройства применяется в смартфоне HTC One.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025