Trots att vi ofta talar om konstgjord intelligens, finns det en viktig skillnad i strukturen hos människans och maskinhjärnan - det är deras struktur. Neurala nätverk byggda på neuroner och chips och transistorer är inte samma sak. Men en ganska intressant upptäckt gjordes av forskare vid University of California, James Giemsevsky och Adam Stig. De, som redaktionskontoret för phys.org rapporterar, har skapat ett chip som är väldigt likt strukturellt som den mänskliga hjärnan. Och det kan vara det första steget mot att skapa verkligt tänkande maskiner.
Hur man skapar en konstgjord hjärna
I samarbete med kollegor vid Japans National Institute of Materials Science skapade teamet en experimentell enhet som visade egenskaper som liknar vissa typer av hjärnbeteende "beteende" - att lära sig, komma ihåg, glömma information, hålla sig vaken och till och med sova.
Enheten, som forskarna skapade, är gjord av en "boll" av silver nanotrådar med en genomsnittlig diameter på bara 360 nanometer (red., En nanometer är en miljarddels meter). Nanotrådarna belades med en isolerande polymer cirka 1 nanometer tjock. I allmänhet visade sig själva enheten vara 10 kvadratmillimeter stor.
Slumpmässigt monterade på en kiselskiva har nanotrådar bildat mycket organiserade strukturer som är anmärkningsvärt lika de som bildar neocortex, den del av hjärnan som är involverad i högre funktioner som språk, uppfattning och kognition. En av funktionerna som skiljer ett nanowire-nätverk från konventionella elektroniska kretsar är att elektroner som passerar genom dem orsakar en förändring i nätverkets fysiska konfiguration. Under studien orsakade en elektrisk ström silveratomer att migrera från polymerbeläggningen och bilda nya föreningar. Systemet hade cirka 10 miljoner sådana anslutningar, vilket är analogt med synapser genom vilka hjärnceller ansluter och kommunicerar.
Kampanjvideo:
Ny chipenhet.
Forskarna kopplade två elektroder till det resulterande provet för att testa hur det neurala nätverket fungerade. Efter att strömmen flödade genom nätverket bibehölls anslutningarna mellan nanotrådarna under en minut, vilket liknade inlärnings- och memorationsprocessen i hjärnan. I andra fall avbröts anslutningen plötsligt efter laddningens slut och simulerade "glömmningsprocessen".
I andra experiment fann forskarteamet att med mindre strömförbrukning visar enheten beteenden som liknar vad neurovetenskapsmän ser när de använder funktionell MR-skanning för att ta bilder av en sovande persons hjärna. Vid högre effekt uppträdde nanowire-nätverket på samma sätt som den vakna hjärnan.
På grund av deras likhet med hjärnans inre funktioner kan framtida enheter baserade på nanowire-teknik vara extremt energieffektiva. Den mänskliga hjärnan arbetar med en effekt som ungefär motsvarar den för en 20-watts glödlampa. Däremot använder datorservrar som arbetar hårt med hundratals gånger mer el.
Vladimir Kuznetsov
