模拟人脑 科学家正在研发人工突触装置来测试 AI 极限

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根据 DGIST 韩国大邱庆北科学技术院一研发团队的最新消息,他们已经开发出了人工智能突触装置,可以用来模拟人脑神经细胞(神经元)和神经突触,神经突触是轴突和树突相遇的地方,因此人脑中的神经元可以通过其发送和接收神经信号,目前已知人脑中有几百万亿个突触。

这类化学突触可以有效的实现大脑间的数据传输,并以极少的能量处理高层次的并行运算,正是基于这样的考虑,全球范围的科学家们都在进行模拟人脑神经突触功能的人工智能突触设备研究,这次 DGIST 的研究团队负责人 Myoung-Jae Lee 和韩国多所知名大学,比如首尔国立大学的 Gyeong-Su Park 教授,韩国中央大学的 Sung Kyu Park 教授和 POSTEC 研究院教授 Hyunsang Hwang 合作,通过将钽氧化物(一种跨金属材料)结合成 Ta2O5-x和TaO2-x双层结构,研制了一种高可靠性的人工突触装置。

相比人脑的化学突触,他们开发的人工突触装置是一种电突触装置,钽氧化物层的电阻会根据电信号的强度逐渐增加或减少,以此模拟大脑中的突触功能,该研究小组也成功地从一层 Ta2O5-x 上实现了电流控制,并通过了电流器件的耐久性极限测试,值得一提的是,通过执行了一项实现突触可塑性的实验,他们发现还可以利用这种可塑性创建、存储和删除突触记忆,调节突触的强度来实现记忆增强,抑制和删除效果,重新建立神经元之间的连接。

在研发过程中,小组成员采用了非易失性多值数据存储方案,这种方案相比起基于 0 和 1 数字信号的数据存储方法,具有人工突触装置系统面积小、电路连接复杂度低、功耗比数据存储低等技术优势,根据这些并行运算能力和处理大数据电路的低功耗装置,研发人员表示有望将其应用于下一代智能半导体器件中,帮助实现 AI 人工智能,机器学习、深层学习和模拟大脑半导体的深层次技术开发。

项目负责人 Myoung-Jae Lee 教授对此表示:“这项研究将会大大提升现有人工突触装置的可靠性,并改进相关的缺点领域,我们期望通过创造一种模拟神经元功能的电路来模拟人脑的神经形态系统,为人工智能的发展做出贡献。”

来源:sciencedaily

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