前沿 2020-02-12 17:02

日本国立材料科学研究所使用纳米线网络加速人工智能开发

胡燕萍 摘自 designnews网站

【据designnews网站2020年1月15日报道】一个国际研究人员小组通过设计一种具有复杂大脑功能的纳米线网络,在人工智能(AI)的开发方面取得了突破。

日本国立材料科学研究所(NIMS)牵头的科学家团队通过整合覆盖有厚度约1纳米的聚合物绝缘层的大量银纳米线,创建了所谓的“神经形态网络”。该网络之所以起作用,是因为两条纳米线之间的连接处形成了行为似神经突触的可变电阻元件或突触元件。

然后,网络由许多相互作用的突触元件组成以形成较大的网络,当施加电压时触发该网络,从而使其找到最佳的电流路径或电效率最高的路径。

通过使用该网络,该团队能够产生类似于与人类特有的高级大脑功能相关的电学特征,例如记忆,学习,忘却,变得机警并恢复平静。

创建更多创意AI

NIMS团队在进行的一些神经形态计算工作中发现了局限性。目前所有的AI技术都需要将大量数据集连接到计算机系统,甚至对于基于神经芯片的系统也是如此,导致大脑的基本特征缺失了。布线的复杂性是要解决的问题之一,因为大脑允许单个神经细胞通过10,000个突触与10,000个其他细胞进行通讯,而目前的半导体技术(光刻)无法使用光刻技术实现如此复杂的布线。而且,人脑可以参与自组织和功能的创建,这是人工智能技术目前所缺乏的。

NIMS团队开发的网络虽然不能解决所有这些问题,但确实为开发更复杂的AI提供了起点,并为“自然而然没有的”神经形态纳米线网络引入了“无设计”方法、软件程序。

类脑技术

研究人员在《自然科学报告》杂志上发表了一篇关于他们工作的论文。

该小组目前正在使用神经形态网络材料开发一种类似于大脑的存储设备,他们望它们将使用与当前计算机所使用的根本不同的原理进行操作。尽管当前计算机被设计为花费时间和精力来寻求最佳解决方案,但是新存储设备旨在在特定限制内快速做出决定,即使生成的解决方案可能不是绝对最佳。

该网络还使开发节能自主系统成为可能,可以根据环境变化动态地做出决策,而人工智能目前还没有。最终,研究人员希望他们的工作能对大脑如何为未来的技术和应用提供信息有更深入的了解。

(欢迎转载,转载请标明引自“航空工业信息网”)

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