Создан искусственный синапс, который может стать компонентом электронного мозга
Несмотря на то, что мы часто говорим про нейросети и искусственный интеллект, все же то, что мы называем «электронным мозгом», по своему строению кардинально отличается от строения человеческого мозга. Но существуют так называемые нейроморфные чипы, которые намного быстрее своих электронных аналогов, но гораздо менее развитые, что тормозит развитие этой технологии. Недавно, благодаря совместной работе ученых из США и Франции, удалось создать структуру, очень похожую на человеческий синапс (место контакта между двумя клетками, служащее для передачи нервного импульса). Эта разработка может стать первым шагом на пути к созданию настоящего электронного мозга.
Созданный искусственный синапс по своим свойствам практически идентичен природному. Основное свойство, которое мешает искусственному мозгу быть похожим на наш с вами, — это «нейропластичность», то есть возможность изменяться под действием опыта, а также восстанавливать утраченные связи после повреждения или в качестве ответа на внешние воздействия. Иными словами, это то, благодаря чему мы можем усваивать новую информацию и получать опыт.
При разработке структуры нового искусственного синапса ученые создали высокоточные математические модели, на основе которых были произведены подробные расчеты формы и структуры микроскопического устройства. Искусственный синапс предназначен для разработки автономных самообучающихся систем. На основе синапсов нового типа, как надеются исследователи, можно будет создать самый настоящий электронный мозг с функцией искусственного интеллекта на аппаратном уровне, а не на программном, который используется сейчас.
Слева — принцип работы синапса человека, справа — искусственного синапса
Основой нейропластичности синапса является туннельный переход на базе сегнетоэлектрического материала. Проводимость участка увеличивается каждый раз, когда через него проходит импульс электрического тока. Разные действия генерируют разные импульсы, что позволяет синапсу запомнить повторяющиеся события и «приобретать опыт». При этом участки, которые не используются в проводимости, со временем стираются и как бы «забываются». Сейчас исследователи собираются создать первый опытный образец чипа, на кристалле которого будет сформирована сложная нейронная сеть, способная к процессу самообучения.