Устройство, имитирующее работу мозга

09.12.2018

Эмуляция человеческого мозга является одним из краеугольных камней развития искусственного интеллекта. Новое исследование ученых кафедры прикладной науки и технологий Политехнического университета в Турине является шагом вперед в этом направлении. Эксперты создали новое устройство минимальных размеров для искусственного воспроизведения связи между нейронами.

Эмуляция головного мозга - это процесс полномасштабного имитационного моделирования главного органа центральной нервной системы, иными словами "загрузка разума в компьютер". Одна из величайших задач ученых заключается в попытке искусственно воспроизвести обработку сигналов в мозге человека.

Как правило, нейронные сети могут быть смоделированы только очень громоздким и неэффективным способом с использованием сложного оборудования. Работа итальянских ученых показала, как можно искусственно имитировать активность синапсов (то есть контактов между нейронами, которые регулируют процессы обучения в нашем мозге) в одной лишь нанопроволоке, более чем в тысячу раз тоньшей человеческого волоса.

Разработанная экспертами нанопроволока из кристаллов оксида цинка выводит мемристор (электронное устройство, способное искусственно воспроизводить функции биологических синапсов) на новый уровень производительности. Благодаря использованию нанотехнологий, которые позволяют управлять веществом на атомном уровне, впервые стало возможным объединить в одном устройстве синаптические функции, ранее воспроизводившиеся только индивидуально через отдельные устройства. Нанопроволока позволяет значительно минимизировать размер мемристора, уменьшая сложность и энергопотребление электронных схем, необходимых для реализации алгоритмов обучения.

По мнению ученых, новая технология прокладывает путь к разработке нейроморфных чипов, которые могут имитировать функционирование человеческого мозга, в то же время будучи маленькими и энергоэффективными.

<< Назад: Большой адронный коллайдер закрылся на реконструкцию 10.12.2018

>> Вперед: Нанопинцеты извлекают отдельные молекулы из живой клетки, не разрушая ее 09.12.2018

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Искусственный мозговой матрикс 29.11.2025

Биоинженерия стремительно выходит за пределы традиционной работы с клетками и биоматериалами. Ученые пытаются не просто выращивать ткани, но и воссоздавать механизмы, управляющие жизнью клеток в реальном организме. Одним из наиболее амбициозных направлений стала разработка искусственных матриксов, которые могли бы подменить природную среду и дать исследователям возможность изучать работу мозга без участия биологических компонентов. На этом фоне работа специалистов Калифорнийского университета в Риверсайде представляет собой особенно заметный шаг вперед. В центре их исследования - платформа BIPORES, созданная полностью из синтетических веществ. Цель проекта заключалась в попытке смоделировать сложную, многослойную структуру внеклеточного матрикса, который в настоящем мозге обеспечивает питание, связь и организацию нервных клеток. При этом разработчики сознательно отказались от каких-либо белков, традиционно необходимых для прикрепления клеток, таких как ламинин или фибрин. Это решени ...>>

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Случайная новость из Архива Рисунок вен на руках для банковских сканеров 26.04.2014 Шведский стартап Quixter представил технологию биометрической идентификации посредством сканирования рисунка вен на руках. Технология Quixter стала одной из первых в своем роде, получивших коммерческое применение. Метод биометрической идентификации посредством сканирования рисунка вен (васкулярного сканирования) заключается в считывании расположения подкожных вен на ладони с помощью инфракрасного сканера. Затем рисунок сличается с хранящимся в базе данных. Метод дополняет собой имеющийся ряд технологий биометрической идентификации, таких как сканирование отпечатка пальца, радужки глаза или лица. Он имеет ряд преимуществ: рисунки вен уникальны даже у полностью идентичных близнецов, не изменяются в зависимости от возраста, а также гарантированно защищены от подделок, так как не видимы невооруженным глазом. Технология сканирования вен особенно распространена в Азии, в частности, в Японии, где применяется в полиции, больницах, банках и даже некоторых школах. В западных странах, однако, ее не торопятся вводить в коммерческое использование. Использование биометрического сканнера Quixter позволяет пользователям оплачивать покупки в буквальном смысле рукой. Для этого покупателю необходимо зарегистрировать свой рисунок вен, номер карты (или счета) и номер мобильного на одной из регистрационных стоек Quixter. После этого ему придет SMS с уникальным кодом из 4 цифр. После регистрации в Quixter клиент может оплачивать покупки в магазинах-партнерах системы, вводя полученный код, а затем сканируя руку на терминале. Система опознает покупателя и заносит сумму покупки в электронный инвойс, который дважды в месяц передается банку для оплаты (так называемый метод прямого дебетования). Такое коммерческое применение технологии сканирования вен оказалось достаточно удобным для всех сторон процесса (покупателей, банков и магазинов), и им в короткие сроки заинтересовались в бизнесе.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025