По мере того как традиционные компьютерные чипы приближаются к физическим пределам, спрос на вычислительные ресурсы для ИИ растёт. Ожидается, что энергопотребление центров обработки данных для ИИ удвоится к концу десятилетия, что усиливает интерес к альтернативным архитектурам аппаратного обеспечения.
Исследователи, в том числе группа под руководством профессора Сучи Гухи из University of Missouri и Materials Science and Engineering Institute, изучают нейроморфные вычисления — подход, при котором аппаратные блоки имитируют поведение нейронов и синапсов. Их команда создаёт синапсоподобные электронные компоненты на основе органических транзисторов. Такие устройства одновременно хранят и обрабатывают информацию в одном месте, тогда как в большинстве современных чипов память и вычисления разделены.
При экспериментальном сравнении похожих органических материалов характеристики синаптических транзисторов сильно различались. Исследователи установили, что ключевой фактор — интерфейс, тонкая граница между полупроводником и изолирующим слоем; важно, как молекулярный дизайн и качество интерфейса влияют на синаптическое поведение.
Авторы отмечают, что такие системы могут привести к созданию «мозгообразного» ИИ, который учится эффективнее, потребляет значительно меньше энергии и лучше решает задачи распознавания образов и принятия решений. Работа опубликована в ACS Applied Electronic Materials; дополнительные соавторы — из Mizzou и Hamad Bin Khalifa University. Источник: University of Missouri.
Сложные слова
- нейроморфный — имитирующий работу нервных сетей в аппаратуренейроморфные
- синапсоподобный — похожий на связь между нейронами в мозгесинапсоподобные
- интерфейс — граница между разными материалами или слоями
- полупроводник — материал, проводящий электричество не полностьюполупроводником
- изолирующий — не пропускающий электрический ток или теплоизолирующим
- органический — состоящий из углеродных соединений или их основанийорганических транзисторов, органических материалов
- синаптический — относящийся к связи между нейронамисинаптических
- аппаратный — относящийся к физическим компонентам компьютерааппаратного
- энергопотребление — количество энергии, используемой системой или устройством
Подсказка: наведите, сфокусируйтесь или нажмите на выделенные слова, чтобы увидеть краткие определения прямо во время чтения или прослушивания.
Вопросы для обсуждения
- Как уменьшение энергопотребления центров обработки данных может повлиять на развитие ИИ и экологию? Приведите причины.
- Какие практические трудности могут возникнуть при внедрении нейроморфных устройств в промышленности?
- Какие методы, по вашему мнению, могли бы улучшить качество интерфейса между слоями материалов в таких устройствах?
Похожие статьи
Новый световой метод для измерения активности клеток мозга
Учёные создали инструмент на основе биолюминесценции, который измеряет активность внутри живых клеток мозга без внешнего освещения. Метод работает в экспериментах на мышах и рыбках и позволяет записывать сигнал много часов подряд.
Социальные сети и чтение у подростков
Новое исследование связывает регулярное использование социальных сетей в раннем подростковом возрасте с замедлением развития навыков чтения и словарного запаса. Исследование обсуждается на фоне запрета для детей до 16 лет в Австралии и предложений по возрастным ограничениям.
Стволовые клетки передают митохондрии с помощью наночастиц
Учёные из Texas A&M использовали наночастицы «nanoflowers», чтобы увеличить производство митохондрий в стволовых клетках. Усиленные клетки передавали митохондрии старым и повреждённым клеткам и восстанавливали их энергию и функции.