Электронный чип имитирует мозг, искусственный разум на пороге

Исследователи из университета RMIT черпали вдохновение из нового инструмента биотехнологии - оптогенетики - для разработки устройства, которое воспроизводит способ при котором мозг хранит и теряет информацию.

Оптогенетика позволяет ученым с невероятной точностью изучать электрическую систему организма, используя свет для манипулирования нейронами, чтобы их можно было включать или выключать.

Новый чип основан на ультратонком материале, который изменяет электрическое сопротивление в ответ на различной длины волны света, позволяя имитировать работу нейронов для хранения и удаления информации в мозге.

Руководитель исследовательской группы д-р Сумит Валиа говорит, что эта технология приближает нас к искусственному интеллекту (ИИ), который может использовать все сложные функции мозга.

«Наш оптогенетически вдохновленный чип имитирует фундаментальную биологию лучшего компьютера природы - человеческого мозга», - утверждает ученый

«Возможность хранить, удалять и обрабатывать информацию крайне важна для вычислений, и мозг делает это чрезвычайно эффективно.

«Мы можем моделировать нейронный подход мозга, просто добавляя разные цвета на наш чип.

«Эта технология выводит нас на путь к быстрым, эффективным и безопасным вычислениям на основе света.

«Это также приближает нас к важному шагу к реализации бионического мозга - мозга на кристалле, который может извлекать уроки из окружающей среды, как это делают люди».

Доктор Таймур Ахмед, ведущий автор исследования, опубликованного в Advanced Functional Materials , сказал - что способность воспроизводить нейронное поведение на искусственном чипе открывает захватывающие возможности для исследований в разных секторах.

«Эта технология создает огромные возможности для исследователей, чтобы лучше понять мозг и то, как на него влияют расстройства, которые нарушают нервные связи, такие как болезнь Альцгеймера и деменция», - сказал Ахмед.

Исследователи из Исследовательской группы по функциональным материалам и микросистемам в RMIT также продемонстрировали, что чип может выполнять логические операции - обработку информации - отметив еще одну опцию для мозгоподобных функций.

Разработанная в исследовательском центре MicroNano RMIT, технология совместима с существующей электроникой, а также продемонстрирована на гибкой платформе для интеграции в носимую электронику.

Как работает чип:

Нейронные связи происходят в мозге с помощью электрических импульсов. Когда крошечные пики энергии достигают определенного порога напряжения, нейроны связываются вместе - и вы начинаете создавать память.

На чипе свет используется для генерации фототока. Переключение между цветами приводит к изменению направления тока с положительного на отрицательное.

Это переключение направления, или сдвиг полярности, эквивалентно связыванию и разрыву нейронных связей, механизму который позволяет нейронам соединяться (и стимулировать обучение) или ингибировать (и вызывать забвение).

Это похоже на оптогенетику, где вызванная светом модификация нейронов заставляет их либо включаться, либо выключаться, включая или блокируя соединения со следующим нейроном в цепи.

Для разработки технологии исследователи использовали материал под названием черный фосфор (БП), который по своей природе может быть дефектным.

Обычно это проблема для оптоэлектроники, но с помощью точного машиностроения исследователи смогли использовать дефекты для создания новой функциональности.

«Дефекты обычно рассматриваются как нечто, чего следует избегать, но здесь мы используем их для создания чего-то нового и полезного», - сказал Ахмед.

«Это творческий подход к поиску решений технических проблем, с которыми мы сталкиваемся».

все новости
06.02.2020

Это буквально спасатель Исследование Агентства по охране окружающей среды, связанное с смертностью от жары, показало, что более 9000 американцев умерли от жары в период между 1979 и 2013 годами, и эта цифра даже не в полной мере отражает масштабы проблемы. Еще больше смертей имеют жар как способствующий фактор, но не главная причина. По мнению Центров по контролю и профилактике заболеваний, поддержание прохлады с помощью эффективного кондиционера -...

16.02.2019

Биткойн-майнинг потребляет больше электроэнергии, чем вся страна Ирландия, что, как предупреждают эксперты по климату, может вызвать глобальное потепление выше 2C всего за два десятилетия.  Энтони Катбертсон посещает подземную станцию в Норвегии EEP под горой на фьорд заполненных опушек Норвегии , заправленных в 28 километров туннелей, 15 - контейнеры. Сложенные по три в аккуратные ряды, каждый контейнер заполнен компьютерами стоимостью в миллионы...

28.04.2020

САМЫЕ АКТУАЛЬНЫЕ НОВОСТИ ОТ СОЕДИНЕННЫХ ШТАТОВ АМЕРИКИ BINGHAMTON, N.Y. - С недавними новостями о том, что две нью-йоркские домашние кошки дали положительный результат на коронавирус, многие владельцы домашних животных беспокоятся о четвероногих членах своей семьи.  Доктор Элисон Болье, ветеринар и владелец Мемориальной больницы для животных Дикин, говорит, что, хотя большинство вирусов являются специфичными для вида, существуют исключения. Коронавирус является одним...