Международная группа исследователей под руководством Ларри Ченга совершила важный шаг в развитии нейроморфных вычислений. Учёные создали полупроводниковое устройство, которое полностью копирует принципы работы зрительной коры и синапсов человеческого мозга, устраняя главное ограничение современной компьютерной архитектуры.

В классических компьютерах и системах искусственного интеллекта (ИИ) обработка данных и их хранение физически разделены: процессор производит вычисления, после чего отправляет информацию в оперативную или постоянную память. Непрерывное перемещение миллиардов битов туда и обратно требует колоссального количества электроэнергии. Это приводит к перегреву дата-центров и замедляет работу нейросетей при анализе сложных видеопотоков в реальном времени.

Новый фототранзистор решает эту проблему за счёт интеграции оптических и запоминающих свойств в едином материале на основе ультратонких наноплёнок. Устройство напрямую реагирует на входящие импульсы света разной длины волны и интенсивности, преобразуя их в стабильные электрические сигналы — синаптические веса.

Главная уникальность чипа заключается в его способности имитировать кратковременную и долговременную память мозга, а также контролировать процесс «забывания». Если направить на транзистор серию слабых и редких световых вспышек, он зафиксирует информацию временно, и заряд быстро рассеется. Однако при воздействии мощного и частого светового потока устройство перестраивает свою внутреннюю структуру и переходит в режим долговременного хранения данных.

Эксперименты показали, что нейроморфный чип способен самостоятельно распознавать сложные геометрические образы и буквы с точностью до 95%, затрачивая при этом в десятки раз меньше энергии, чем традиционные кремниевые процессоры.

Внедрение технологии позволит совершить революцию в сфере робототехники, автономного транспорта и персональной электроники. Новые фототранзисторы станут основой для энергоэффективных оптических процессоров. Они позволят беспилотным автомобилям мгновенно анализировать дорожную обстановку без обращения к удалённым серверам, а умным нательным камерам и медицинским ИИ-сенсорам — работать неделями от одной миниатюрной батарейки.

Читать далее:

Вселенная внутри черной дыры: наблюдения «Уэбба» подтверждают странную гипотезу

Испытания ракеты Starship Илона Маска вновь закончились взрывом в небе

Сразу четыре похожих на Землю планеты нашли у ближайшей одиночной звезды

На обложке: иллюстрация фототранзистора. Источник: Oregon State University

The post Создан светочувствительный чип, который имитирует память человеческого мозга appeared first on Хайтек.