Разработчики создали электронный синапс, имитирующий нейронную систему
Ученые специально ориентировались на биологию и работе мозга. Верхний нанокристаллический слой работает аналогично светочувствительным ионным каналам в мембране нервной клетки, а нижний монокристаллический слой — как внутриклеточная среда. Такая архитектура получилась естественной и очень эффективной.
Что показывает устройство в деле
Новое устройство успешно воспроизводит основные функции биологических синапсов:
многоуровневую модуляцию проводимости, долговременную потенциацию и депрессию (LTP/LTD), облегчение парных импульсов (PPF), управляемый переход от кратковременной памяти (STM) к долговременной (LTM).
В экспериментах по сохранению информации оно показало на 34,7% лучшую эффективность в циклах «обучение — забывание — повторное обучение» по сравнению с обычным объемным ReSe₂. При решении задачи распознавания изображений на известном наборе CIFAR-10 точность достигла 96,24%. Кроме того, устройство хорошо справилось с обнаружением границ объектов на обычных фотографиях.
Профессор Тэсун Ким, ведущий автор исследования, отметил:
«Это исследование показывает простой одностадийный способ создавать структуру кристаллов Ван-дер-Ваальса для оптоэлектронных синаптических устройств. Они способны обучаться и хранить информацию прямо под действием света. Благодаря тому, что мы решили проблему хаотичного движения ионов и нестабильности границ слоев, эта архитектура открывает путь к нейроморфным полупроводникам нового поколения и более эффективному "железу" для искусственного интеллекта».
По словам авторов, эта разработка дает хорошую материальную основу для создания более эффективных нейроморфных чипов будущего. Такие устройства смогут работать с минимальным потреблением энергии, используя свет вместо постоянных электрических сигналов, и приближают нас к аппаратному ИИ, который по принципам работы действительно напоминает живой мозг.
Создан нейроморфный чип, имитирующий зрение человека
Созданы органические транзисторы, работающие, как синапсы в мозге
Подписывайтесь и читайте «Науку» в MAX