En dag kan denna nya teknik bli ryggraden i moderna artificiell intelligens (AI) -system som kan bli en del av vårt dagliga liv - från transport till medicin.
Forskare vid US National Institute of Standards and Technology (NIST) förklarar att, precis som en biologisk hjärna, "en lärare" lär sig genom att bearbeta de elektriska signalerna den mottar och generera lämpliga utsignaler.
Den konstgjorda synapsen är formad som en metallcylinder som är 10 mikrometer hög. Den är utformad för att kunna lära av erfarenhet eller få kunskap från miljön.
Som ofta händer inom AI-fältet fungerar en syntetisk switch ännu bättre än dess biologiska motsvarighet och använder mycket mindre energi än våra hjärnor och genererar signaler mycket snabbare än mänskliga nervceller - 1 miljard gånger per sekund. Som jämförelse avger våra synapser pulser cirka 50 gånger per sekund. Detta har en betydande effekt på behandlingshastigheten, eftersom ju högre frekvensen för avfyrning och mottagning av elektriska signaler är, desto starkare blir förbindelsen mellan synapser.
Omkopplaren är utformad för att förbättra förmågan hos så kallade "neuromorfa datorer" så att den en dag kommer att användas i AI för att förbättra uppfattningen och beslutsfattandet i smarta enheter som autonoma bilar och cancerdiagnossystem.
AI som förare kommer så småningom att möta det moraliska dilemmaet att prioritera säkerheten för sina passagerare eller andra som kan vara inblandade i en kollision. Konstgjorda hjärnor utrustade med sådana omkopplare kan vara bättre på att utveckla lösningar på denna typ av etiska pussel.
En sådan växel kan också hjälpa oss att utveckla en mer exakt AI som diagnostiserar både hjärtsjukdomar och lungcancer. Läkare vid John Radcliffe Hospital i Oxford, Storbritannien har redan framgångsrikt testat en konstgjord hjärna som förbättrar läkarnas förmåga att upptäcka livshotande hjärt-kärlsjukdomar, och en annan start har antydt att dess AI-system kan diagnostisera upp till fyra tusen lungcancer ett år tidigare än läkare.
Våra hjärnor bearbetar information och lagrar minne samtidigt i synapser, och datorer utför båda uppgifterna separat.
Kampanjvideo:
Men en ny konstgjord synap löser detta problem genom att låta datorer efterlikna den mänskliga hjärnan. Trots att det fortfarande testas är forskarna övertygade om att de en dag kommer att kunna skapa en ny generation av konstgjorda hjärnor som kan förbättra den moderna kapaciteten för konstgjord intelligenssystem.
Artikeln publicerades i tidskriften Science Advances.
Serg drake
