Созданы искусственные синапсы, выигрывающие по функциональности и потреблению энергии у синапсов биологического происхождения

Исследователи из Пхоханского университета науки и технологий (Pohang University Of Science & Technology, POSTECH), Южная Корея, разработали своего рода искусственный синапс, работа которого полностью подражает работе биологического синапса, но который требует для своей работы меньшего количества энергии.

Синапс, нервная связь между нейронами, и так потребляет крайне малое количество энергии, порядка 10 фемтоджоулей энергии на передачу и обработку одного нервного импульса. Весь человеческий мозг потребляет энергию, требующуюся для работы миниатюрной лампочки, тем не менее, решая некоторые задачи, он способен обогнать самые мощные суперкомпьютеры, "пожирающие" энергию мегаваттами.

Исследователи из Кореи изготовили электронное устройство на основе органического нановолокна (organic nanofiber, ONF) или органических нанопроводников (organic nanowire, ONW), функционирование которого во всех тонкостях подражает работе синапса и его морфологическим особенностям. При этом, электронному устройству для обработки одного импульса требуется всего порядка одного фемтоджоуля энергии.

Морфология ONF-устройства подобна морфологии нервных волокон, которые формируют переплетающиеся сети. Именно высокая плотность этих сетей определяет высокую информационную емкость человеческого мозга. ONF-устройства могут быть произведены в промышленных масштабах, с высоким уровнем контроля над их основными параметрами, и все это позволит в будущем создать память с высокой плотностью хранения информации, предназначенную для использования в нейроморфных системах, системах, основанных на принципах работы головного мозга.

Создание нового искусственного синапса откроет путь новому направлению в нейроморфной электронике, органической электронике с высокой плотностью памяти и низким потреблением энергии. Одной из возможных областей применения такой электроники станет область создания вычислительных систем, предназначенных для реализации полноценного искусственного интеллекта, систем управления автомобилями-роботами, систем обработки больших массивов данных, самообучающихся систем, медицинских систем и умных интерактивных систем, которые будут взаимодействовать с другими людьми привычными для последних способами.

Источник: www.dailytechinfo.org