Искусственный синапс для искуственного мозга

16.04.2012

Ученые из лаборатории HRL и Мичиганского университета продемонстрировали первый функциональный массив мемристоров на основе комплементарной логики на металл-оксидных полупроводниках (CMOS). Мемристоры совмещают в себе функции памяти и логики - как синапсы биологического мозга, что позволяет проводить сложную параллельную обработку данных. Эта работа является частью проекта SyNAPSE оборонного научного агентства DARPA. С 2008 года команда ученых под руководством HRL занимается разработкой новой технологии "нейроморфных вычислений", которые, среди прочего, могут привести к созданию "думающих" и даже разумных машин.

В обычном компьютере функции логики и памяти находятся в разных частях электросхемы, и каждый вычислительный блок сопряжен только с соседними электронными компонентами. Поэтому обычные цифровые вычислительные устройства способны имитировать работу мозга только самых примитивных живых организмов. К сожалению, при этом энергоэффективность и быстродействие таких систем намного хуже простейших природных аналогов.

С другой стороны, нейроны мозга связаны друг с другом синапсами, которые действуют как переключатели, связывающие между собой тысячи нейронов. Это позволяет мозгу выполнять множество операций одновременно. Человек, например, может узнать лицо другого человека за считанное мгновение, что недоступно даже мощнейшим суперкомпьютерам.

Исследователи разработали вертикально интегрированные гибридные электронные схемы, объединяющие новые мемристоры с микросхемами CMOS. Новая гибридная схема позволяет хранить данные с плотностью 30 Гб/см2, что является рекордом в микроэлектронике. Уникальные искусственные синапсы позволят радикально повысить вычислительную мощь компьютеров. Кроме того, чип с миллионами искусственных нейронов и миллиардами синапсов откроет путь для создания сложнейших интеллектуальных машин, которые могут "осмысливать" происходящее и обладают сложным поведением.

<< Назад: Самый дешевый планшетник 16.04.2012

>> Вперед: LG с ее смартфонами уличили во лжи 15.04.2012

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Питомцы как стимулятор разума 06.10.2025

Помимо эмоциональной поддержки, домашние питомцы могут оказывать заметное воздействие на когнитивные процессы, особенно у пожилых людей. Новое масштабное исследование показало, что общение с кошками и собаками не просто улучшает настроение - оно действительно способствует замедлению возрастного снижения умственных способностей. Работа проводилась в рамках проекта Survey of Health, Ageing and Retirement in Europe (SHARE), охватывающего период с 2004 по 2022 год. В исследовании приняли участие тысячи европейцев старше 50 лет. Анализ показал, что владельцы домашних животных демонстрируют более устойчивые когнитивные функции по сравнению с теми, кто не держит питомцев. Особенно выражен эффект оказался у владельцев кошек и собак. Согласно данным ученых, владельцы собак дольше сохраняют хорошую память, в то время как хозяева кошек медленнее теряют способность к быстрому речевому взаимодействию. Исследователи связывают это с тем, что ежедневное взаимодействие с животными требует внимани ...>>

Мини-ПК ExpertCenter PN54-S1 06.10.2025

Компания ASUSTeK Computer презентовала новый мини-компьютер ASUS ExpertCenter PN54-S1. Устройство ориентировано на пользователей, которым важно сочетание производительности, энергоэффективности и универсальности - от офисных задач до мультимедийных проектов. В основе ExpertCenter PN54-S1 лежит современная аппаратная платформа AMD Hawk Point, использующая архитектуру Zen 4. Это поколение чипов отличается улучшенным управлением энергопотреблением и повышенной вычислительной мощностью. Новинка доступна в конфигурациях с процессорами Ryzen 7260, Ryzen 5220 и Ryzen 5210, представленных AMD в начале 2025 года. Таким образом, устройство охватывает широкий диапазон задач - от базовых офисных до ресурсоемких вычислений. Корпус мини-ПК выполнен из прочного алюминия и имеет размеры 130&#215;130&#215;34 мм, что делает его практически незаметным на рабочем столе или за монитором. Несмотря на компактность, внутренняя компоновка позволяет установить два модуля оперативной памяти SO-DIMM ...>>

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Цифровая рация Xiaomi Digital Walkie Talkie 05.10.2025

Компания Xiaomi представила современное устройство, объединившее классические принципы радиосвязи с возможностями цифровых технологий. Новинка под названием Xiaomi Digital Walkie Talkie демонстрирует, как привычные рации могут быть переосмыслены в духе времени. Устройство оснащено цветным дисплеем диагональю 1,57 дюйма, который отображает список контактов, параметры соединения и даже примерное местоположение собеседника. Такой подход превращает стандартную рацию в компактное средство связи, сочетающее функциональность смартфона и устойчивость профессиональной техники. Одним из ключевых преимуществ стала высокая автономность. Встроенный аккумулятор емкостью 2500 мА·ч обеспечивает до 100 часов работы в режиме ожидания и около 14 часов непрерывных разговоров, что особенно важно в экспедициях, на дальних маршрутах или в зонах, где подзарядка невозможна. Согласно данным портала unionrayo.com, такое время работы выгодно отличает устройство от большинства аналогов. По дальности дейст ...>>

Открыт обращаемый драйвер старения 04.10.2025

Недавняя работа ученых из Сямэньского университета в Китае показала, что в гипоталамусе, главном регуляторе внутренних функций организма, кроется один из ключей к продлению молодости. Команда под руководством Лиге Ленга обнаружила, что снижение уровня белка менина в гипоталамусе связано с ускорением процессов старения. Менин, как выяснилось, играет важную роль в предотвращении воспаления и поддержании нормальной работы нейронов. Когда его уровень снижается, в мозге возрастает активность воспалительных сигналов, что запускает цепную реакцию возрастных изменений во всем организме - от ослабления когнитивных функций до потери плотности костей и истончения кожи. Чтобы понять, как именно менин влияет на старение, ученые вывели генномодифицированных мышей, у которых этот белок можно было выборочно отключить. Даже у молодых животных такое вмешательство быстро привело к ухудшению памяти, снижению прочности костей и эластичности кожи, а также к укорочению жизни. Эти результаты убедительно ...>>

Случайная новость из Архива VR-очки для мышей 03.01.2025 Исследования, посвященные работе мозга, всегда сталкивались с трудностью в точном моделировании реакции живых существ на различные стимулы. Однако недавно группа ученых из Корнеллского университета разработала инновационные очки виртуальной реальности для лабораторных мышей, называемые MouseGoggles. Это устройство позволяет исследовать, как грызуны взаимодействуют с виртуальной средой, а также дает новый взгляд на работу их мозга в процессе пространственной ориентации. Основной особенностью MouseGoggles является то, что оно состоит из доступных компонентов, таких как дисплеи для смарт-часов и миниатюрные линзы. Этот подход был вдохновлен идеями сообщества "сделай сам", что позволило разработчикам использовать детали, предназначенные для других целей, но адаптированные для создания уникального устройства. Как отмечает Мэтью Айзексон, один из ведущих авторов исследования, использование таких компонентов позволило значительно упростить конструкцию, не теряя при этом функциональности. Чтобы проверить эффективность устройства, ученые разместили мышей на сферической беговой дорожке, при этом их головы оставались неподвижными. На экраны очков проектировалось изображение приближающегося объекта, и мыши реагировали на виртуальную угрозу быстрыми движениями. Эти реакции подтвердили, что создаваемая виртуальная среда была достаточно реалистичной для животных, что стало важным шагом в исследовании восприятия виртуальных объектов. В ходе экспериментов исследователи сосредоточились на изучении активности первичной зрительной коры и гиппокампа, двух ключевых областей мозга, ответственных за восприятие и память. Результаты показали, что мыши не только ясно воспринимали изображение, но и успешно ориентировались в пространстве, создавая виртуальную карту окружающей среды. Это открытие стало важным вкладом в понимание того, как мозг воспринимает и обрабатывает пространственные данные. Разработчики считают, что этот проект может оказать большое влияние на изучение заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера, поскольку позволяет более точно исследовать, как мозг работает при пространственной ориентировке. В дальнейшем они планируют улучшить устройство, снизив его вес и повысив мобильность. Также они собираются интегрировать дополнительные сенсорные раздражители, такие как запахи и вкусы, чтобы создать еще более реалистичную виртуальную среду для мышей. Разработка подобных устройств открывает новые горизонты для изучения не только мозга мышей, но и более сложных нейропсихологических процессов у людей. В конечном итоге, такие инновации могут привести к лучшему пониманию механизмов памяти, восприятия и пространственной ориентации, а также способствовать поиску новых методов лечения нейродегенеративных заболеваний.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025