Настя и сборник весёлых историй
Наступила новая эра вычислений, когда исследователи создали дизайн и провели первый в истории практический тест для искусственного синапса, который позволил бы компьютерам воспроизводить некоторые из самых мощных и сложных функций мозга.
Хотя компьютеры могут показаться более мощными, чем наш мозг, на самом деле мы можем иметь дело с гораздо более широким диапазоном возможных сигналов, чем «вкл» и «выкл» двоичного, благодаря синапсам, которые обрабатывают соединения между нейронами.
Репликация этой возможности в компьютере требует искусственных синапсов, которые могут надежно посылать все эти едва различимые сигналы. Как они описывают в выпуске журнала в понедельник Материалы природы Исследователи из Массачусетского технологического института провели то, что они называют первым в истории практическим тестом такого искусственного синапса, выпустив то, что известно как нейроморфные вычисления.
Хотя тесты проводились только в компьютерном моделировании, тесты были многообещающими. Исследователи использовали искусственные конструкции синапсов для распознавания различных образцов почерка. Имитация, которую они провели, смогла почти соответствовать тому, что могут сделать существующие традиционные алгоритмы с точки зрения точности - 95 против 97 процентов - что является впечатляющей отправной точкой для технических специалистов в абсолютном младенчестве.
Традиционные цифровые компьютеры используют двоичную сигнализацию. Значение «один» означает «включен», а значение «ноль» означает «выключен». Поскольку компьютеры могут выполнять конкретные вычисления гораздо быстрее и эффективнее, чем мы, легко предположить, что этот двоичный подход лучше, чем тот, который используется в нашем мозги.
Но аналоговая установка 100 миллиардов нейронов в каждом нашем мозге, возможно, намного сложнее. 100 триллион синапсы, которые управляют связями между этими нейронами, не просто посылают сигналы включения или выключения.
Различные типы и количество ионов, которые протекают через данный синапс, определяют, насколько сильный сигнал он посылает определенному нейрону, и тот спектр возможных сообщений означает, что наш мозг может разблокировать гораздо большее разнообразие вычислений. Если бы компьютеры могли добавить такую сложность к их уже значительным наборам инструментов, вы бы смотрели на некоторые очень мощные машины - и им не нужно было бы быть и гигантскими.
Вот проблема: у природы было несколько миллиардов лет, чтобы усовершенствовать синапсы в нашем мозге и мозгах других видов. Исследователи пытались создать синтетический эквивалент всего несколько лет, и есть некоторые основные камни преткновения. Самым большим является то, что любой искусственный синапс должен надежно посылать точно один и тот же тип сигнала для каждого входного сигнала, который он получает, иначе сложность просто превращается в хаос.
«Как только вы подадите некоторое напряжение для представления некоторых данных с помощью вашего искусственного нейрона, вам придется стереть и снова записать его точно таким же образом», - сказала Ким. «Но в аморфном твердом теле, когда вы пишете снова, ионы движутся в разных направлениях, потому что есть много дефектов. Этот поток меняется, и его трудно контролировать. Это самая большая проблема - неравномерность искусственного синапса ».
Исследователи из Массачусетского технологического института с оптимизмом смотрят на то, что их дизайн значительно продвинулся в решении этой проблемы благодаря использованию другого материала - монокристаллического кремния, который прекрасно проводит без дефектов. В симуляции исследователи разработали искусственные синапсы на вершине этого фундамента, используя общий материал транзистора кремний-германий, и им удалось создать токи, которые варьировались только примерно на четыре процента между различными синапсами. Это не идеально, но это огромное улучшение того, что было достигнуто ранее.
На данный момент эта работа остается теоретической, и есть разница между демонстрацией многообещающих результатов в симуляции и реализацией реальных испытаний. Но Ким и его команда настроены оптимистично.
«Это открывает возможности для создания настоящего искусственного оборудования», - сказал он.
Ученые в Вашингтоне создали самую реалистичную роботизированную руку
В последнее время в моде стремительно развивающиеся придатки роботов, и они изменят то, как мы все делаем. Когда дело доходит до дизайна роботов, есть прагматики и биомиметики. Прагматики спроектируют робота, который эффективно выполняет назначенную ему функцию, не беспокоясь о том, чем закончится п ...
Ученые создали рентгеновскую карту ... неба
Рентгеновские лучи - это не просто невидимые лучи, которые стоматологи стреляют в вас, чтобы определить уровень скрежета ваших зубов. Лучи также распространяются по всей вселенной, невидимые человеческими глазами. Но мы можем визуализировать их сейчас, благодаря ученым, которые сделали нам твердое тело и создали рентгеновскую карту неба. Хотя мы этого не видим, много ...
Ученые создали бьющееся сердце с нуля
Используя только стволовые клетки, ученые успешно выращивают полноценное человеческое сердце в лаборатории. Он довольно крошечный - «микро-сердце», как его называет исследовательская группа в Калифорнийском университете в Беркли, - но это все равно. Подобные вещи были предприняты ранее с использованием стволовых клеток, но это первый раз, когда это было ...