Войти

Новый материал позволил создать прототип самообучающегося устройства

6594
3
+2
Новый материал позволил создать прототип самообучающегося устройства
Новый материал позволил создать прототип самообучающегося устройства.
Источник изображения: rusnanonet.ru

Ученые НИЦ "Курчатовский институт" в составе исследовательской группы получили перспективный материал для создания самообучающихся нейроморфных вычислительных систем. Их энергоэффективность превосходит традиционные компьютеры на несколько порядков.

Новый материал, изготовленный по оригинальной технологии, обладает всеми необходимыми характеристиками для имитации нейронных контактов биоподобной вычислительной системы. На его основе был создан прототип самообучающегося роботизированного устройства.

"Идеальная нейроморфная система должна обладать высокой вычислительной эффективностью и низким энергопотреблением. Приблизиться к этим показателям удается за счет имитации структурных особенностей человеческого мозга, - пояснил начальник отдела ресурсных центров НИЦ "Курчатовский институт" Андрей Емельянов. - Нейроморфные устройства состоят из специальных материалов "с эффектом памяти" (мемристоров), которые воспроизводят функции нейронных контактов".

По словам ученого, эти технологии открывают огромные возможности для решения различных когнитивных задач, таких как обработка текста и речи, распознавание образов, принятие решений.

Новый материал представляет собой слоистую структуру из ниобата лития с включением металлических нанокристаллов. Он был изготовлен путем последовательного нанесения тонких пленок методом ионно-лучевого осаждения. Исследователи обнаружили, что концентрация металлических нанокристаллов в материале оказывает значительное влияние на его свойства. Варьируя состав тонких пленок, им удалось подобрать "идеальные" параметры, при которых нанокомпозит демонстрирует наилучшие характеристики.

Разработанный учеными материал гораздо точнее имитирует искусственные нейронные контакты по сравнению с традиционными металлооксидными полупроводниками. Причиной тому - механизмы, по которым этот нанокомпозит функционирует в нейроморфном устройстве. Как и в живой системе, обработка сигнала здесь имеет аналоговый характер, а изменение силы связи между искусственными нейронами осуществляется за счет изменения концентрации и диффузии ионов.

Отличительной особенностью нового материала является то, что созданная на его основе нейроморфная система способна имитировать свойство "пластичности" мозга. Так, в живом организме дофамин может регулировать силу взаимодействия между нейронами, а в новом устройстве эту роль играют искусственные нейромедиаторы.

Преимущество такой системы заключается в том, что процесс ее обучения не требует присутствия "учителя". Устройство само корректирует свою работу путем взаимодействия со средой, которая является источником так называемых "наград" и "наказаний".

На основе нового нанокомпозита ученые создали массивы мемристоров и сконструировали прототипы нейроморфных систем. Пилотные испытания показали, что такие биоподобные устройства способны "адаптироваться" к различным начальным условиям. Это открывает перспективы создания больших нейроморфных систем, обладающих способностью к самообучению.

В работе приняли участие специалисты НИЦ "Курчатовский институт" и Воронежского государственного технического университета. Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Review Applied.


Фото предоставлены пресс-службой НИЦ «Курчатовский институт»

Права на данный материал принадлежат
Материал размещён правообладателем в открытом доступе
  • В новости упоминаются
Похожие новости
20.11.2019
Первый год новой "Эры"
19.11.2019
Научный совет технополиса "Эра" еще не согласован, но уже представлены первые разработки
24.05.2019
Совет по развитию военного технополиса "ЭРА" обсудил проект стратегии, предложенный Курчатовским институтом
01.08.2018
Фундамент военного превосходства
13.07.2016
По образу и подобию
23.07.2009
Кузница российских ядерных кадров
3 комментария
№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
Сообщить
№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
Сообщить
№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
Сообщить
Хотите оставить комментарий? Зарегистрируйтесь и/или Войдите и общайтесь!
  • Разделы новостей
  • Обсуждаемое
    Обновить
  • 10.05 10:32
  • 2194
Как насчёт юмористического раздела?
  • 10.05 09:27
  • 110
Рогозин: первый модуль для новой российской орбитальной станции будет готов в 2025 году
  • 10.05 08:27
  • 9
Американский нож к горлу российской Камчатки
  • 10.05 04:40
  • 1
США рассматривают возможность дополнительной военной помощи Украине - Блинкен
  • 10.05 01:20
  • 6
Гарант ядерной безопасности России
  • 09.05 21:34
  • 25
Названы десять главных преимуществ танка Т-14 "Армата"
  • 09.05 17:08
  • 56
В США рассказали о «культовых» российских танках
  • 09.05 06:25
  • 11
Нехватка 152-мм артиллерийских снарядов в вооруженных силах Украины
  • 09.05 04:43
  • 5
В Пентагоне объявили о крупных военных учениях на Аляске
  • 09.05 03:58
  • 15
Тяга к лучшему: истребители Су-30СМ получат сверхмощный апгрейд
  • 09.05 02:06
  • 4
«Чипокалипсис» вернулся: процессоры Intel и AMD бессильны перед новыми угрозами
  • 08.05 22:18
  • 2
Шойгу доложил Путину о ходе подготовки к параду Победы в Москве
  • 08.05 22:17
  • 3
Столп отечественной микроэлектроники сообщил о гигантском росте выручки по итогам 2020 года
  • 08.05 21:24
  • 1
Уничтожение БПЛА Bayraktar Akıncı комплекса "Панцирь" показали в Турции
  • 08.05 15:05
  • 1
Американские «Соколы» получили цветное зрение