IBM發明世界首個人造奈米隨機相變神經元,離人腦模擬更近一步

IBM發明世界首個人造奈米隨機相變神經元,離人腦模擬更近一步

受人類大腦運行方式的啟發,IBM蘇黎世研究中心製成了世界上第一個人造奈米級的隨機相變神經元。並在其基礎上構建了由500個該神經元組成的陣列,讓該陣列模擬人類大腦的工作方式進行信號處理。

據外媒報導,IBM蘇黎世研究中心宣布,他們製造出世界上首個人造奈米尺度隨機相變神經元,可實現高速無監督自主學習。

IBM這項發明在人工智慧研究領域的突破性不言而喻。

首先,隨機性意味著在相同的輸入信號下,多個相變神經元的輸出會有所不同。此外,由於其尺寸最小能到奈米量級,因而信號傳輸速度極快,同時功耗較低,這就使得隨機相變神經元具有生物神經元的特性。目前,IBM已經構建了由500個該神經元組成的陣列,並讓該陣列以模擬人類大腦的工作方式進行信號處理。

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生物學上,神經元又稱神經細胞,是構成神經系統結構和功能的基本單位。每個神經元可以有一或多個樹突,可以接受刺激並將興奮傳入細胞體。每個神經元只有一個軸突,可以把興奮從胞體傳送到另一個神經元或其他組織,如肌肉或腺體。正是這樣的構造給了科學家靈感,他們從中啟發,利用相變材料作為記憶儲存來模擬生物大腦存儲和處理數據的功能。
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據介紹,IBM相變神經元的整個架構包括輸入端、神經薄膜、信號發生器和輸出端,其中輸入端類似生物神經元的樹突,神經薄膜類似生物神經元的雙分子層,信號發生器類似生物神經元的神經細胞主體,輸出端類似生物神經元的軸突。而神經薄膜是整個神經元產生作用的關鍵物質,它類似生物神經細胞中的液態薄膜,當能量吸收到一定程度時就會產生信號並向外發射。這些信號經過輸出端(軸突)傳導,然後被其他神經元接收,以此循環形成訊息處理過程。
外媒稱,人工神經元的信號處理能力已經超過了“香農採樣定理”規定的極限。科學家表示:“這一突破標誌著人類在認知計算應用中超密度整合神經形態技術,以及高效節能技術上的發展又向前邁進重要的一步。”

 

出處:網易科技

作者:云旗

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