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:

Цыплята из искусственного яйца, напечатанного на 3D-принтере 29.05.2026

Компания Colossal Biosciences, известная своими амбициозными инициативами по "воскрешению" вымерших животных, достигла важного прорыва. Специалистам удалось вырастить цыплят из полностью искусственного яйца, созданного с помощью 3D-печати. Эта технология рассматривается как значительный шаг на пути к возможному возрождению одного из самых впечатляющих представителей исчезнувшей фауны - гигантского моа. Южноостровной гигантский моа (Dinornis robustus) был одной из самых высоких птиц в истории Земли. Самки этого нелетающего родственника страусов могли вырастать выше двух метров и дотягиваться до пищи на высоте до 3,6 метра. Эти гиганты обитали в Новой Зеландии, однако полностью исчезли примерно в XV веке после активной охоты со стороны первых поселенцев-маори. Теперь Colossal Biosciences пытается вернуть подобных птиц в современный мир с помощью передовых биоинженерных решений. Искусственное яйцо, разработанное компанией, состоит из титановой решетчатой оболочки, изготовленной на 3 ...>>

Робот-бариста Jarvis 29.05.2026

Американский стартап Artly представил роботизированного баристу по имени Jarvis, который уже работает в кафе Muji в Портленде. Эта система не просто механически готовит кофе - она старается максимально точно воспроизводить технику и навыки чемпионов кофейного мастерства, превращая авторский кофе в стабильный и масштабируемый продукт. Основателем кофейной философии проекта стал Джо Янг, занимающий должность Chief Coffee Officer в Artly. Выросший в Китае, он впервые попробовал кофе только в 2007 году во время учебы в Оклендском университете в Новой Зеландии. Сначала эспрессо привлек его как самый бюджетный напиток в меню, но постепенно интерес перерос в профессиональную страсть. Джо Янг стал победителем нескольких национальных чемпионатов США по обжарке кофе, приготовлению напитков и лате-арту. Для обучения Jarvis команда Artly применила систему захвата движений. На руку Джо Янга установили специальные датчики, которые записывали каждое движение при наливании молока и создании лате ...>>

Генетический резервный план растений 28.05.2026

Многие растения обладают удивительной способностью адаптироваться к самым суровым условиям окружающей среды. Одним из скрытых механизмов их выносливости оказалась полиплоидия - наличие более двух наборов хромосом в клетках. Это явление, распространенное среди растений, но редкое у животных, может действовать как эволюционный страховочный фонд. Новое исследование показывает, что именно дополнительные копии генома помогали цветковым растениям неоднократно переживать масштабные климатические кризисы на протяжении миллионов лет. Ученые проанализировали геномы 470 видов покрытосеменных растений и выявили 132 древних события полного удвоения генома. Эти события не были случайными: они четко группировались вокруг периодов глобальных экологических потрясений. Среди них - мелово-палеогеновое массовое вымирание 66 миллионов лет назад, палеоцен-эоценовый термический максимум, эоцен-олигоценовый переход, среднемиоценовое климатическое нарушение и океанические аноксические события. Исследован ...>>

Мгновенная диагностика сердца прямо на теле 28.05.2026

В эпоху носимых устройств медицина все ближе подходит к настоящему реальному времени. Представьте прибор, который не просто собирает данные о сердце, а мгновенно анализирует их прямо на коже человека, без задержек на передачу информации в облако. Именно такое инновационное решение разработали исследователи из Чикагского университета. Они создали эластичный вычислительный пластырь, способный проводить сложные медицинские расчеты непосредственно на теле пациента за миллисекунды. Новое устройство имитирует свойства человеческой кожи: оно невероятно гибкое и может свободно растягиваться вместе с движениями тела. В его основе лежат массивы органических электрохимических транзисторов, которые выполняют нейроморфные вычисления, то есть работают по принципам, близким к работе человеческого мозга. Благодаря этому пластырь обрабатывает биосигналы локально, без необходимости отправлять данные на внешние серверы, что особенно важно для скорости и конфиденциальности. Ученые уверены, что такая ...>>

Эволюционное объяснение ведущей правой руки 27.05.2026

Почему подавляющее большинство людей предпочитает работать правой рукой? Этот вопрос интересовал ученых на протяжении многих лет. Хотя леворукость встречается у представителей разных культур и эпох, примерно 90% населения планеты остаются правшами. Недавнее исследование, проведенное специалистами Оксфордского университета, предлагает убедительное эволюционное объяснение этого феномена, связывая его с ключевыми этапами развития наших предков. Ученые из Оксфорда собрали и проанализировали обширный массив данных о более чем 2000 приматах, представляющих 41 вид. Они изучили особенности поведения обезьян и человекообразных приматов, применяя статистические модели эволюционных связей. Это позволило проверить различные гипотезы о происхождении предпочтения одной руки и понять, когда и почему у людей сформировалась устойчивая правосторонняя доминантность. Результаты показали, что преимущество одной руки само по себе не является исключительно человеческой чертой. Многие приматы демонстрир ...>>

Случайная новость из Архива Через десять лет водители в Японии станут не нужны 15.07.2012 Власти Японии намерены приступить к реализации проекта по масштабному внедрению систем автоматического вождения автомобилей. В начале 2020-х годов японские автомобили будут двигаться под управлением автопилотов, которые смогут вести автомобили на большой скорости без помощи человека. Исследования в данном направлении начнутся в конце этого месяца. Предполагается, что автоматическая система повысит комфорт пассажиров, снизит количество пробок и предотвратит множество дорожно-транспортных происшествий. Также автопилот сделает автотранспорт более доступным и безопасным для пожилых людей, которых в Японии очень много. Автоматическая система, к тому же, решит актуальную для Японии проблему заторов на спусках и подъемах (60% пробок), где водители с трудом поддерживают равномерную скорость движения и часто попадают в ДТП. Японский автопилот будет действовать полностью самостоятельно - пассажиру лишь нужно будет выбрать точку назначения. Некоторые современные автотранспортные средства уже используют определенные технологии, позволяющие, например, поддерживать определенную скорость и дистанцию в потоке машин. Также в прошлом году на всей территории Японии были установлены беспроводные сети передачи данных о заторах и авариях. В целом инфраструктура готова для внедрения автопилота, осталось лишь разработать оборудования для автомобилей и диспетчерских узлов, что, по мнению японских специалистов, вполне достижимо в течение 10 лет. Есть, однако, целый ряд препятствий, которые предстоит преодолеть. В частности, необходимо создать контрольный центр, в чьи обязанности войдет управление движением на скоростных автомагистралях. Также для максимальной эффективности автоматических машин желательно построить специальные дороги, которые стоят очень дорого.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026