Вчені створили крихітний пристрій, який навчається, як мозок: чим це корисно для ШІ
Науковці створили крихітний електронний пристрій, який уміє навчатися подібно до людського мозку. Він поєднує в собі одразу обчислення, памʼять і здатність пристосовуватися. Такий підхід може зробити «залізо» для штучного інтелекту значно економнішим. Розробку представили дослідники з Вюрцбурзького університету в Німеччині, пише SciTechDaily.
Який пристрій може вчитися, як людський мозок
- Ідеться про один компонент наномасштабу, який залежно від того, як його підключити, може працювати як три різні елементи.
- Він здатен бути транзистором, тобто керувати струмом, мемристором, який зберігає інформацію через зміну електричного опору, або мемконденсатором, чия здатність накопичувати заряд залежить від попереднього стану
- Через таку універсальність науковці назвали ці пристрої поліморфними. По суті, вони електронно відтворюють ключові функції нейронів і синапсів.
- В основі лежать два матеріали: алюмінат лантану і титанат стронцію. Окремо кожен з них не проводить струм, але на межі між ними утворюється надтонкий провідний шар, яким можуть рухатися електрони.
- Якщо цей шар «розкреслити», виходять мікроскопічні провідні доріжки, свого роду електронні магістралі.
- Найцікавіше далі: електричний струм зміщує атоми кисню всередині структури й так змінює її опір. Саме ці зміни дозволяють «тренувати» пристрій електричними імпульсами, тобто він фізично запамʼятовує попередню активність, як це роблять синапси в мозку.
Підписуйтеся на наші соцмережі
Навіщо потрібен пристрій, схожий на людський мозок
Головна перевага в тому, що обчислення, памʼять і адаптація зібрані в одному компоненті. У звичайних компʼютерах памʼять і обчислення розділені, тому дані доводиться постійно ганяти туди-сюди, а на це йде час і енергія. Пристрій, який вчиться прямо в собі, спрощує створення нейронних мереж «у залізі».
Потенційно це дало б змогу будувати енергоощадне «залізо» для ШІ й зменшити величезне споживання електрики під час навчання великих моделей. Про те, як мозкоподібні чипи знижують споживання енергії ШІ, Speka вже писала, як і про інший нейроморфний чип, що імітує мозок.
Серед інших застосувань автори називають «самонавчальні» носимі сенсори, які відстежують пульс, тиск, температуру чи рівень цукру в крові й обробляють сигнали на місці.
Варто розуміти, що все це поки довгострокові цілі. Дослідники показали саме роботу базових електронних функцій, а не готову систему ШІ чи медичний сенсор, тож технологію ще треба доопрацьовувати. Чому питання енергії для галузі таке гостре, можна почитати в матеріалі про те, чи вистачить електрики для розвитку ШІ.