Команда ученых под руководством Мьюнг-Джея Ли из Intelligent Devices and Systems Research Group в DGIST разработала искусственное синаптическое устройство, имитирующее функцию нервных клеток (нейронов) и синапсов, ответственных за память в мозгу человека. Синапсы — это точки встречи аксонов и дендритов, которые позволяют нейронам в мозге человека посылать и принимать нервные сигналы; известно, что в человеческом мозге сотни триллионов синапсов.

Группа доктора Ли разработала высоконадежное искусственное синаптическое устройство за счет выкладки оксида тантала — редкого металла — в два слоя Ta2O5-x и TaO2-x и управления его поверхностью.

Искусственные синапсы: путь к искусственному мозгу

Искусственный синапс, разработанный учеными, представляет собой электрическое устройство, имитирующее функцию синапсов в головном мозге, поскольку сопротивление в слое оксида тантала постепенно увеличивается или уменьшается в зависимости от силы электрических сигналов. Им удалось преодолеть ограничения существующих устройств, распределяя ток в одном слое Ta2O5-x.

Также ученым удалось провести эксперимент, в котором воспроизводилась пластичность синапса — по сути, процесс создания, хранения и удаления воспоминаний за счет долгосрочного укрепление или подавления памяти путем корректировки синапсового соединения между нейронами.

Разработанное учеными устройство можно использовать в устройствах со сверхнизким энергопотреблением или схемах обработки массивных объемов данных за счет возможностей параллельной обработки при малой мощности. Это пригодится в таких сферах технологий, как искусственный интеллект, машинное и глубокое обучение, мозговые имплантаты.

Готовы к нейроморфному будущему?