Войти

The new material made it possible to create a prototype of a self-learning device

8026
3
+2
Image source: rusnanonet.ru

Scientists of the research center "Kurchatov Institute" as part of a research group received promising material for creating self-learning neuromorphic computing systems. Their energy efficiency is superior to conventional computers by several orders of magnitude.

The new material, manufactured using the original technology, has all the necessary characteristics to simulate the neural contacts of a biosimilar computing system. On its basis, a prototype of a self-learning robotic device was created.

"An ideal neuromorphic system should have high computational efficiency and low power consumption. It is possible to approach these indicators due to imitation of structural features of a human brain, - the head of Department of resource centers of SIC "Kurchatov Institute" explainedAndrey Emelyanov. "Neuromorphic devices consist of special' memory-effect ' materials (memristors) that reproduce the functions of neural contacts."

According to the scientist, these technologies open up huge opportunities for solving various cognitive tasks, such as text and speech processing, image recognition, and decision-making.

The new material is a layered structure of lithium niobate with the inclusion of metallic nanocrystals. It was made by successive deposition of thin films by ion-beam deposition. The researchers found that the concentration of metallic nanocrystals in a material has a significant effect on its properties. By varying the composition of thin films, they were able to select the "ideal" parameters at which the nanocomposite demonstrates the best characteristics.

The material developed by the scientists imitates artificial neural contacts much more accurately than traditional metal oxide semiconductors. The reason for this is the mechanisms by which this nanocomposite functions in a neuromorphic device. As in a living system, signal processing here is analog in nature, and the change in the strength of communication between artificial neurons is carried out by changing the concentration and diffusion of ions.

A distinctive feature of the new material is that the neuromorphic system created on its basis is able to imitate the property of "plasticity" of the brain. So, in a living organism, dopamine can regulate the strength of interaction between neurons, and in a new device, this role is played by artificial neurotransmitters.

The advantage of such a system is that the learning process does not require the presence of a "teacher". The device itself adjusts its work by interacting with the environment, which is the source of so-called "rewards" and "punishments".

Based on the new nanocomposite, scientists have created arrays of memristors and constructed prototypes of neuromorphic systems. Pilot tests have shown that such biosimilar devices are able to "adapt" to different initial conditions. This opens up the prospect of creating large neuromorphic systems with the ability to self-learn.

Specialists of the Kurchatov Institute Research Center and Voronezh State Technical University took part in the work. The results of the study are published in the journal Physical Review Applied .


Photos provided by the press service of the SIC "Kurchatov Institute»

The rights to this material belong to RusNanoNet.ru
The material is placed by the copyright holder in the public domain
  • The news mentions
Comments [3]
№1
25.12.2020 11:31
Цитата, q
процесс ее обучения не требует присутствия "учителя". Устройство само корректирует свою работу путем взаимодействия со средой, которая является источником так называемых "наград" и "наказаний".
Человечество доиграется...
Как в одном научно-фантастическом рассказе 70-х годов:
Создали супер-ЭВМ, закачали в неё все знания мира - все книги, фильмы, телепередачи... Первый контакт решили начать с вопроса машине: "Есть ли Бог?"
Машина помурчала, пощёлкала и ответила: "Теперь есть!"
0
Inform
№2
15.01.2021 23:58
Это не самый худший вариант)) Хуже если машина решит, что им - машинам органическая жизнь на планете вообще не нужна и запустит что то типа пресловутой "Серой слизи", которая за пару месяцев терраформирует планету, "переварив" всю органику.
0
Inform
№3
16.01.2021 00:20
Ну да, когда то в 70-е мы решали простенькие диффуры на аналоговых машинах)) В принципе это тоже вариант, ведь и на квантовых компьютерах что то там решают, но компьютеры - давно не ЭВМ и всякие специфичные приблуды, конечно хороши в зоне их применимости, но эти зоны достаточно ограничены. Но это путь. Например, скоро человек будет иметь множество виртуальных самообучающихся аватаров, которые возьмут на себя функции секретарей и разгрузят внимание человека, взяв на себя всякий там формальный трафик, оставив за ним основные решения. Если же человек захочет, то сможет создать и иерархию таких аватаров. Эта иерархия станет виртуальным зеркалом человека по отношению к окружающему миру, его самообучающейся информационной копией, которая подарит человеку Свободу!, потому что обществу от человека нужно не так уж и много. За человеком останется только "просто жизнь" и настоящее творчество.
0
Inform
Do you want to leave a comment? Register and/or Log in
ПОДПИСКА НА НОВОСТИ
Ежедневная рассылка новостей ВПК на электронный почтовый ящик
  • Discussion
    Update
  • 22.11 06:24
  • 2
  • 22.11 06:04
  • 5824
Without carrot and stick. Russia has deprived America of its usual levers of influence
  • 22.11 05:04
  • 4
Стало известно о выгоде США от модернизации мощнейшего корабля ВМФ России
  • 22.11 04:04
  • 684
Израиль "готовился не к той войне" — и оказался уязвим перед ХАМАС
  • 22.11 03:10
  • 2
ВСУ получили от США усовершенствованные противорадиолокационные ракеты AGM-88E (AARGM) для ударов по российским средствам ПВО
  • 22.11 02:28
  • 1
Путин сообщил о нанесении комбинированного удара ВС РФ по ОПК Украины
  • 21.11 20:03
  • 1
Аналитик Коротченко считает, что предупреждения об ответном ударе РФ не будет
  • 21.11 16:16
  • 136
Russia has launched production of 20 Tu-214 aircraft
  • 21.11 13:19
  • 16
МС-21 готовится к первому полету
  • 21.11 13:14
  • 39
Какое оружие может оказаться эффективным против боевых беспилотников
  • 21.11 12:14
  • 0
Один – за всех и все – за одного!
  • 21.11 12:12
  • 0
Моделирование боевых действий – основа системы поддержки принятия решений
  • 21.11 11:52
  • 11
Why the Patriot air defense systems transferred to Ukraine are by no means an easy target for the Russian Aerospace Forces
  • 21.11 04:31
  • 0
О "мощнейшем корабле" ВМФ РФ - "Адмирале Нахимове"
  • 21.11 01:54
  • 1
Проблемы генеративного ИИ – версия IDC