Информационное агентство
ВакансииИнтЕрвЬЮОтставки / Назначения
IT и медиа

Ученые создали «электронные синапсы» для нейросетей

15 апреля 2016 12:48IT и медиа

Группа ученых из Московского физико-технического института создала прототипы наноразмерных «электронных синапсов» на основе сверхтонких пленок оксида гафния. Эти устройства могут быть использованы в принципиально новых вычислительных системах. С исследованием можно ознакомиться в журнале Nanoscale Research Letters.

Ученые изготовили на основе тонкопленочного оксида гафния мемристоры – устройства, способные менять свое состояние (проводимость) в зависимости от протекшего через них заряда, и, таким образом, имеющие память о своей «предыстории». Размер мемристоров составил 40х40 нм2. Созданные наноустройства демонстрируют свойства, аналогичные биологическим синапсам. С помощью разработанной технологии мемристоры были объединены в матрицы: в перспективе это позволит создавать компьютеры, работающие на принципах биологических нейронных сетей.

«В более простом варианте, мемристоры являются многообещающими элементами для бинарной энергонезависимой памяти, в которых информация записывается переключением электрического сопротивления – из большого в малое и обратно. Мы же пытаемся продемонстрировать более сложный функционал мемристоров – у нас они могут имитировать работу биологических синапсов», – отмечают авторы работы.

С помощью мемристоров ученым удалось смоделировать несколько механизмов обучения биологических синапсов, например, долговременное усиление или ослабление связи между двумя нейронами. Считается, что эти явления лежат в основе механизмов памяти. Также авторам удалось смоделировать так называемую временную пластичность («spike-timing-dependent plasticity»), то есть зависимость величины связи между нейронами от относительного времени их «срабатывания». Ранее было показано, что именно этот механизм отвечает за ассоциативное обучение – способности мозга находить связи между разными событиями.

«Мы создали минимальную матрицу наноразмерных мемристоров, воспроизводящих свойства биологических синапсов. Благодаря полученным результатам, мы стали еще на шаг ближе к тому, чтобы построить искусственную нейронную сеть. Пусть пока что простейшую, но «в железе», – заявляют ученые.

Комментарии
Срочная новость   ⁄