模仿人腦的神經形態計算(在新標簽中打開)華盛頓州立大學的研究人員使用一種不太可能的純物質為這種新型計算建立了一個關鍵電路,這離現實又近了一步。
使用蜂源蜂蜜,研究人員構建了一個概念驗證的存儲電阻器或憶阻器。為了完成這一壯舉,他們首先將蜂蜜變成固體形式,然后將其保持在兩個金屬電極之間,其方式類似于大腦突觸位于神經元對之間的方式。
在創建之后,華盛頓州立大學的研究人員測試了該設備以 100 到 500 納秒的速度快速打開和關閉的能力。測試是成功的,研究人員希望他們的新憶阻器能夠為可生物降解、可持續和基于有機的計算系統的發展鋪平道路。
在新聞稿中(在新標簽中打開)在宣布這一發現時,華盛頓州立大學工程與計算機科學學院副教授趙峰進一步深入了解了蜂蜜在創造類腦計算機芯片方面的潛力,他說:
“這是一個結構簡單的非常小的設備,但它的功能與人類神經元非常相似。這意味著,如果我們可以將數百萬或數十億個蜂蜜憶阻器集成在一起,那么它們就可以制成一個功能類似于人腦的神經形態系統。”
神經形態計算
傳統的計算機系統,如商用計算機中的那些(在新標簽中打開)和移動工作站(在新標簽中打開)它們基于馮諾依曼架構,其中包括鍵盤和鼠標等輸入以及顯示器等輸出以及 CPU 和 RAM。
鏈接:此鏈接的開頭看起來已損壞。與人腦相比,從輸入到處理到記憶到輸出的機制需要更多的能量。例如富士通的Fugaku(在新標簽中打開)超級計算機需要 2800 萬瓦才能運行,而人腦僅使用 10 到 20 瓦左右。這就是英特爾和 IBM 等公司正在研究神經形態芯片的原因(在新標簽中打開)模仿人類大腦的功能。
人腦有超過 1000 億個神經元,它們之間有超過 1,000 個突觸或連接。由于每個神經元都可以處理和存儲數據,因此大腦比傳統計算機更有效率。
同時,傳統的計算機芯片(在新標簽中打開)是使用不可再生和有毒材料制造的,而神經形態芯片,如華盛頓州立大學研究人員創造的芯片,可以使用可生物降解材料制造。
展望未來,趙的團隊的目標是將其蜂蜜憶阻器的尺寸從大約人類頭發大小的微米級縮小到大約人類頭發的 1/1000 的納米級。通過這樣做,研究人員將能夠將數百萬甚至數十億個蜂蜜憶阻器捆綁在一起,形成一個完整的神經形態計算系統。
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