Logo
Cover

Многие крупные технологические компании и отдельные группы ученых работают над созданием нейроморфной электроники, имитирующей работу человеческого мозга. Некоторые вживляют чипы в мозг, чтобы вернуть пациенту утраченные функции или наделить человека новыми способностями. В основе новой технологии, предложенной учеными Samsung и Гарварда, наноэлектронный массив, который регистрирует расположение нейронных соединений и их силу. Разработчики полагают, что такой подход однажды обеспечит нам возможность загружать сознание в трехмерные микрочипы.

Человеческий мозг содержит около 86 млрд нейронов, соединенных между собой поразительно сложным образом. Эта связь, по большому счету, и обеспечивает важнейшие функции мозга. Не удивительно, что воспроизвести их в электронике оказалось непросто, особенно учитывая то, что мы знаем о нейронах не так много. Во многом поэтому инженеры сейчас создают чипы, «по мотивам» мозга, но не имитирующие нейроны в точности, пишет ZME Sciece.

Команда ученых из Samsung и Гарвардского университета решила вернуться к корням и представила технологию создания чипа памяти, который приближается к возможностям мозга: автономности, восприятию, быстрой обучаемости, адаптации к окружающей среде и низком потреблению энергии.

Разработанный ими наноэлктрод подключается к большому числу нейронов и регистрирует их электрические сигналы с высокой степенью чувствительности. Эти записи позволяют определить, где находятся узлы соединения нейронов в мозге и какова их сила.

Схема нейронной проводки может затем быть скопирована и вставлена в память, либо в энергонезависимую, вроде твердотельных SSD, либо в разработанную недавно RRAM (резистивная память с произвольным доступом). Исследователи предлагают метод переноса нейронной карты в устройство памяти, с возможностью изучать и проецировать нейронную карту, получая межклеточные сигналы.

Разумеется, это крайне сложная задача, поскольку у человека более 100 трлн синаптических соединений. Однако ученые полны оптимизма, полагая, что могут решить эту проблему посредством трехмерной интеграции памяти. Тем не менее, разработка такой технологии потребует много времени.

Компания Intel представила в прошлом году нейроморфный чип, распознающий запахи. Благодаря конструкции, имитирующей строение мозга млекопитающих, устройство обучается намного быстрее традиционных чипов. В будущем оно может стать основой для умных датчиков, выявляющих присутствие взрывчатых веществ и утечку химикатов.