Лента TH Новости Искусственный интеллект


Создан нейронный транзистор, что ведет себя как биологический нейрон

∴ 82

Исследователи создали новый тип «нейронного транзистора» – транзистора, который ведет себя как нейрон в живом мозге. Эти устройства могут формировать строительные блоки нейроморфного оборудования, которые могут предложить беспрецедентные вычислительные возможности, такие как обучение и адаптация.

232

Исследователь С. Г. Хоу и соавторы из Университета электронной науки и технологии Китая и Технологического университета Наньяна в Сингапуре, опубликовали статью о созданном нейронном транзисторе.

Для того, чтобы транзистор вел себя как биологический нейрон, он должен быть способен реализовать нейроподобные функции, в частности взвешенное суммирование и пороговые функции. Они относятся к способности биологического нейрона получать взвешенные входные сигналы от многих других нейронов, а затем суммировать входные значения и сравнивать их с пороговым значением, чтобы определить, активироваться или нет. Человеческий мозг имеет десятки миллиардов нейронов, и они постоянно выполняют взвешенное суммирование и пороговые функции много раз в секунду, которые вместе контролируют все наши мысли и действия.

В новом исследовании ученые построили нейронный транзистор, который действует как один нейрон, способный взвешивать суммирование и пороговые функции. Это первый, рабочий транзистор, не на кремниевой основе. Нейронный транзистор выполнен из двумерной чешуйки дисульфида молибдена (MoS2), которая относится к новому классу полупроводников, называемых дихалкогенидами переходных металлов.

Чтобы продемонстрировать нейронное поведение нейронного транзистора, исследователи показали, что он может управляться одновременно одним или двумя входами. В последнем случае нейронный транзистор реализует функцию суммирования. Ученые на практике проверили и доказали эту способность.

Одним из преимуществ нейронного транзистора является его рабочая скорость. Хотя другие нейронные транзисторы (которые уже построены) обычно работают на частотах менее или равных 0,05 Гц, что намного ниже средней скорости работы биологических нейронов около 5 Гц. Новый нейронный транзистор работает в широком диапазоне частот от 0,01 до 15 Гц, что, по мнению исследователей, будет иметь преимущества для разработки нейроморфного оборудования.

В будущем исследователи надеются добавить больше контрольных входов к нейронному транзистору, создав более реалистичную модель биологического нейрона с множеством входов. Кроме того, исследователи надеются интегрировать нейронные транзисторы с мемристорами (которые считаются наиболее подходящим устройством для реализации синапсов) для создания нейроморфных систем, которые могут работать аналогично мозгу.

Филипп Дончев