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:

Токсичность интернета преувеличена 07.01.2026

Социальные сети нередко воспринимаются как арена постоянной агрессии, оскорблений и распространения фейковой информации. Новое исследование Стэнфордского университета показывает, что реальность значительно отличается от популярного представления: интернет гораздо менее токсичен, чем многие пользователи считают. Ученые опросили более тысячи американцев, попросив их оценить долю пользователей соцсетей, которые ведут себя агрессивно или распространяют ненависть. Оказалось, что впечатления людей сильно преувеличивают масштабы проблемы. Например, респонденты считали, что почти половина пользователей Reddit хотя бы раз оставляла оскорбительные комментарии, тогда как фактические данные платформы показывают, что таких людей не более 3%. Аналогичная ситуация наблюдается с дезинформацией. Опрос показал, что большинство участников считали почти половину аудитории Facebook распространителями фейковых новостей, однако статистика говорит об обратном: фактическая доля таких пользователей состав ...>>

Процессоры Ryzen AI 400 07.01.2026

Современные вычисления все больше ориентируются на интеграцию искусственного интеллекта и высокую производительность в компактных устройствах, таких как ноутбуки и мини-ПК. Новая линейка процессоров AMD Ryzen AI 400 демонстрирует, как разработчики объединяют мощные центральные ядра, графику и нейросетевые ускорители в одном чипе, чтобы удовлетворять растущие потребности пользователей в играх, контенте и ИИ-приложениях. AMD представила процессоры серии Gorgon Point, которые включают до 12 ядер Zen 5 и до 24 потоков вычислений. Чипы поддерживают интегрированную графику RDNA 3.5, обеспечивают максимальную тактовую частоту до 5,2 ГГц и имеют энергопотребление от 15 Вт до 54 Вт. Особое внимание уделено NPU, способному обрабатывать до 60 триллионов операций в секунду (TOPS), что делает эти процессоры эффективными для задач с искусственным интеллектом. Конструкция Ryzen AI 400 сочетает ядра Zen 5 и Zen 5c, обеспечивая высокую гибкость и производительность. Несмотря на то, что архитектур ...>>

Женщины лучше распознают признаки болезни по лицу 06.01.2026

Способность распознавать, что кто-то нездоров, часто проявляется интуитивно: бледная кожа, опущенные веки, уставшее выражение лица могут сигнализировать о недомогании. Новое исследование международной группы ученых показало, что женщины в среднем точнее мужчин улавливают такие тонкие невербальные признаки болезни, что может иметь эволюционные и социальные объяснения. В отличие от предыдущих работ, где использовались отредактированные фотографии или имитация больных лиц, ученые решили проверить, насколько люди способны распознавать естественные признаки недомогания. Такой подход позволил оценить реальную чувствительность к изменениям в лицах, возникающим при болезни. В исследовании приняли участие 280 студентов, поровну мужчин и женщин. Участникам предложили оценить 24 фотографии, на которых изображены люди как в здоровом состоянии, так и во время болезни. Это дало возможность сравнить восприятие естественных признаков недомогания в реальных лицах. Для анализа состояния каждого ...>>

Робот LG CLOiD 06.01.2026

LG представила своего нового работа CLOiD. Его возможности выходят за рамки простого выполнения команд - он способен адаптироваться к образу жизни владельца и управлять подключенными бытовыми приборами. LG CLOiD объединяет два ключевых направления корейской компании: платформу роботизированной помощи LG Q9 и экосистему умного дома LG ThinQ. На демонстрации робот показал, что умеет готовить завтрак: доставать молоко из холодильника, помещать круассан в духовку и выполнять другие кулинарные задачи. Кроме того, CLOiD может самостоятельно запускать стирку, после сушки складывать одежду и раскладывать ее по шкафу. Таким образом, робот подстраивается под повседневные привычки хозяев и может управлять всеми совместимыми устройствами, подключенными к сети. Конструкция LG CLOiD специально адаптирована для работы в жилых помещениях. Основной блок робота соединен с телом, оснащенным двумя шарнирными руками-манипуляторами, а базируется он на колесной платформе с функцией автономной навигации ...>>

Твердотельные батареи без потерь от замерзания ионов 05.01.2026

Энергетика и электроника сегодня все больше зависят от надежных и безопасных источников энергии. Твердотельные батареи рассматриваются как ключ к следующему этапу развития портативных и стационарных устройств, однако традиционные подходы сталкиваются с фундаментальной проблемой: при затвердевании электролита движение ионов замедляется или полностью останавливается. Новое исследование ученых из Оксфордского университета и их партнеров может изменить это представление и открыть путь к созданию безопасных и эффективных твердых аккумуляторов. В своей работе исследователи разработали новый класс органических электролитов, которые сохраняют высокую ионную проводимость независимо от состояния - жидкого, жидкокристаллического или твердого. Такие материалы получили название "электролиты, независимые от состояния" (state-independent electrolytes, SIE). Аспирантка Джульетт Барклай, первый автор исследования, отмечает, что это доказывает возможность проектировать органические молекулы так, чтоб ...>>

Случайная новость из Архива Пропускнаая способность Wi-Fi повышена в 8 раз 28.11.2012 Ученые из Университета штата Северная Каролина нашли способ повышения пропускной способности Wi-Fi-сетей на 700% от текущих значений. Об этом сообщает ExtremeTech. Самое важное заключается в том, что этот способ всецело базируется на программном обеспечении, что означает, что его внедрение возможно и в существующих сетях - для мгновенного увеличения скорости передачи данных. Несложно заметить, что Wi-Fi-сеть в кафе или аэропорту работает медленнее, чем дома. Дело в том, что в общественном месте к точке доступа подключается гораздо большее число устройств и все они работают на одном беспроводном канале. Канал, в зависимости от используемой беспроводной технологии, имеет максимальное значение пропускной способности (например, 100 Мбит/с). Кроме того, канал является двунаправленным: то есть данные поступают в двух направлениях - от точки доступа к устройству пользователя и от устройства к точке доступа. В результате органиченности пропускного канала и подключения большого числа устройств возникают перебои в подключении отдельных пользователей, когда ввиду высокой нагрузки на канал данные не могут передаваться свободно и задерживаются. Для того чтобы решить проблему, исследователи разработали программный алгоритм под названием WiFox, являющийся частью прошивки точки доступа Wi-Fi. Он следит за задержками в передаче данных и при их возникновении включает режим повышенного приоритета. В этом режиме точка доступа получает полный контроль над беспроводным каналом, освобождая его от скопления данных. После этого система возвращается в нормальный режим работы. Алгоритм WiFox представляет собой полицейского, который регулирует автомобильный трафик на дороге с реверсивным движением, попеременно открывая путь машинам, следующим в разных направлениях, приводит пример ExtremeTech. При этом, судя по всему, основная сложность в написании алгоритма заключалось в том, чтобы переключение выполнялось очень быстро. Во время испытания алгоритма в Wi-Fi-сети с 45 подключениями ученые университета зарегистрировали повышение пропускной способности на 700%. Однако исследователи не сообщили точных цифр. Поэтому, например, даже в наиболее современной сети Wi-Fi, работающей по протоколу 802.11n, могла идти речь об увеличении пропускной способности с 1 до 8 Мбит/с, предполагает ExtremeTech.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026