Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 

Новая компьютерная память имитирует работу мозга

Ключевые слова:  Advanced Functional Materials, Nature, Нейронная сеть, Обработка информации, Электронные ячейки памяти

Опубликовал(а):  Доронин Федор Александрович

17 мая 2015

Традиционно все электронные устройства передают и хранят любую информацию в виде двоичного кода. Комбинации нулей и единиц или, применительно к компьютерным чипам, наличие и отсутствие тока, надолго стали простой и надёжной основой всех вычислительных процессов. Но в человеческом головном мозге все происходящие процессы гораздо сложнее, и несколько потоков информации обрабатываются одновременно.

В тот момент, когда вы читаете этот текст, ваш мозг за доли секунды распознаёт буквы и символы, определяет их взаимное расположение и по многим каналам связи считывает заложенный смысл. Наше восприятие останется прежним, если изменить шрифт, цвет или размер букв. Эта особенность широко используется в популярном тесте "Капча" (CAPTCHA), позволяющем определить, кем является пользователь системы: человеком или компьютером.

Но, похоже, учёные из Королевского института технологий Мельбурна (RMIT) и Калифорнийского университета в Санта-Барбаре (UCSB) сделали серьёзный шаг на пути к созданию искусственного человеческого мозга. Их детище в скором времени сможет пройти тест, притворившись человеком.

Инженеры Австралии и США впервые создали электронные ячейки памяти и небольшую искусственную нейронную сеть, которые в точности имитирует процессы хранения и обработки информации в нашей голове. Результаты двух исследований были опубликованы в изданиях Advanced Functional Materials и Nature.

Ключевым элементом новой технологии является мемристор. Название этого электронного компонента получено от слов memory — память, и resistor — электрическое сопротивление.
Это приспособление способно изменять сопротивление в зависимости от направления электрического тока и подобно человеческим нейронам использует для генерации электрических сигналов не электроны, а ионы. Другими словами, мемристор запоминает направление и величину "энергии", приложенной к нему в последний раз, и хранит эту информацию вплоть до прохождения следующего импульса. Таким образом, каждая ячейка такой памяти, как и нейрон, может хранить гораздо больше информации, чем просто "0" или "1".

"Это приближает нас к созданию похожей на мозг системы с памятью, которая позволяет запоминать, хранить и быстро извлекать аналоговую информацию, — говорит в пресс-релизе руководитель австралийского проекта Шарат Шрирам (Sharath Sriram). — Человеческий мозг это чрезвычайно сложный аналоговый компьютер, эволюция которого основана на его предыдущем опыте, и до сих пор эту функцию не могли адекватно воспроизвести с помощью цифровых технологий".

В качестве демонстрации возможностей новой системы исследователи из США построили элементарную искусственную нейронную сеть из ста синапсов. Она даже сквозь помехи безошибочно распознавала три буквы (Z, N и V), используя те же принципы, которыми руководствуется человек при решении аналогичной задачи.

"Это небольшой, но важный шаг, — говорит в пресс-релизе университета Санта-Барбары профессор Дмитрий Струков, работающий в этом университете. — В конечном счёте, схема может быть расширена и масштабирована до аналога человеческого мозга с квадриллионом синаптических связей".

Конечно, до разработки полноценного бионического мозга ещё далеко, особенно учитывая тот факт, что наука не до конца понимает тонкости работы оригинала. Однако прототип такого искусственного органа может существенно облегчить жизнь учёным, которые постоянно находятся под давлением морально-этических аспектов, ограничивающих эксперименты с мозгом живых людей.

В будущем такие модели можно будет использовать для изучения многих неврологических заболеваний, таких как болезни Альцгеймера и Паркинсона.


Источник: Вести. Наука



Комментарии
Пастух Евфграфович, 19 мая 2015 09:45 
Феномен или шум?
"...по многим каналам связи считывает заложенный смысл"
считывает заложенный смысл?
считывает смысл?
- Учитывая, что "...незнакомая вещь может показаться бессмысленной если (о ней ничего) неизвестно...), то может быть яснее будет: определяет - заложен ли смысл во входных шумах?
Вся компьютерная логика основана на Если-то (О или 1). Это не просто новая ячейка памяти, это полное переосмысление информатики. Возможности огромны, перспективы непонятны.

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Из жизни шариков: больших и маленьких
Из жизни шариков: больших и маленьких

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Пластырь по мотивам колючек кактуса быстро и эффективно собирает капли пота для анализа. Как нож сквозь масло, или секреты резки полимеров. Алмазное стекло из фуллеренов. Есть только миг: метаморфозы антиферромагнитного кристалла в терагерцовом импульсе. Лазерная нарезка струи или оптофлюидный резонанс.

С Новым годом!
Мы надеемся, что Новый год принесет всем удачи, новые достижения, откроет перспективы и сделает мир лучше. Поздравляем всех с Новым годом!

Наносистемы: физика, химия, математика (2021, Т. 12, № 6)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume12/12-6
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Электронные материалы Заочной Научно - Технологической Школы - 2021
А.А.Семенова, Е.А.Гудилин, коллектив авторов
С 15 ноября по 15 декабря 2021 в рамках XVI Всероссийской Олимпиады "Нанотехнологии - прорыв в будущее!" проведено подготовительное мероприятие для потенциальных участников Олимпиады - Заочная Научно-Технологическая Школа (ЗНТШ'2021). В этой статье собраны основные факты и сборник электронных материалов ЗНТШ.

Десять лет перовскитной солнечной энергетики
Е.А.Гудилин , Mend Comm, А.Б.Тарасов, Н.Н.Удалова, А.А.Петров, другие авторы
Журнал Mendeleev Communications опубликовал виртуальный специальный выпуск «Ten years of hybrid perovskite photovoltaics and optoelectronics in the mirror of MAPPIC 2020 meeting»

Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2021
Коллектив авторов
Защиты выпускных квалификационных работ (квалификация – бакалавр материаловедения) по направлению 04.03.02 - «химия, физика и механика материалов» на Факультете наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова состоятся 8, 9, 10 и 11 июня 2021 г. Начало защит в 11.00. Защиты пройдут с использованием дистанционных образовательных технологий.

Эра технопредпринимательства

В эпоху коронавируса и борьбы с ним в существенной степени меняется парадигма выполнения творческих работ и ведения бизнеса, в той или иной мере касаясь привлечения новых типов дистанционного взаимодействия, использования виртуальной реальности и элементов искусственного интеллекта, продвинутого сетевого маркетинга, использования современных информационных технологий и инновационных подходов. В этих условиях важным является, насколько само общество готово к использованию этих новых технологий и как оно их воспринимает. Данной проблеме и посвящен этот небольшой опрос, мы будет рады, если Вы уделите ему пару минут и ответите на наши вопросы.

Технопредпринимательство в эпоху COVID-19

Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.