Российские исследователи на пути к созданию искусственного нейрона
![Российские исследователи на пути к созданию искусственного нейрона Российские исследователи на пути к созданию искусственного нейрона](/upload/iblock/0ac/jji52d4oxhluxiw08qu9znzti29ws1b7/11.jpg)
Группа молодых ученых из лаборатории функциональных материалов и устройств для наноэлектроники при Московском физико-техническом институте (МФТИ) ведет разработку первого в России искусственного нейрона – нейристора. Этот проект является важным шагом на пути к созданию компьютера, способного имитировать работу человеческого мозга.
Исследователи уже добились успеха в создании мемристоров – элементов, выполняющих роль синапсов в искусственных нейронных сетях. Теперь перед ними стоит задача сконструировать аналог нервной клетки, что позволит значительно приблизиться к физической реализации нейронной сети.
Объединение мемристоров и нейристора может привести к созданию чипа, способного обрабатывать сложнейшие нейросетевые алгоритмы на физическом уровне. Это открывает широкие перспективы для применения таких устройств в робототехнике, беспилотных летательных аппаратах и другом высокотехнологичном оборудовании.
Современные нейросетевые технологии, несмотря на активное развитие программной составляющей, все еще опираются на традиционные электронные компьютеры для выполнения вычислений. Это требует мощных вычислительных ресурсов и значительных энергозатрат, что ограничивает возможности использования нейросетей в компактных автономных устройствах. Создание нейроморфного компьютера позволит преодолеть эти ограничения.
Для воспроизведения работы биологического нейрона исследователям необходимо создать три ключевых элемента: емкость для накопления заряда (аналог мембраны нейрона), механизм порогового срабатывания при определенном напряжении и механизм утечки заряда в случае недостижения порогового значения.
На текущем этапе разработки ученые используют доступные компоненты, такие как обычные конденсаторы и газоразрядные лампы, для отработки взаимодействия отдельных элементов. Конечной целью является создание масштабируемого компактного нейристора, элементы которого будут изготавливаться по тонкопленочной микроэлектронной технологии и соединяться по принципу интегральной схемы.
Особый интерес для исследователей представляет реализация переменной емкости, что позволит имитировать различные участки мозга с разной емкостью и, соответственно, различными режимами работы нейронов.
На данный момент научный коллектив уже располагает прототипами порогового переключателя и емкости, что является важным достижением на пути к созданию полноценного искусственного нейрона. Успешное завершение этого проекта может стать значительным прорывом в области нейроморфных вычислений и искусственного интеллекта.