<小小的组织网络的人工神经突触记得他的经验和能够解决简单的任务。 它的创造者希望有一天基于这样的人工大脑将创建的设备,其效率也不低于计算能力的大脑。 在一般的大脑,如果忽略它们的绩效的思维和解决问题,是完美的效率。 工作的大脑需要尽可能多的能量,因为它吸收了20瓦的白炽灯泡。 和一个最强大和最快的超级计算机中的世界,K的计算机日在日本神户,消耗9.89兆瓦的能源约为10 000人的家园。 但在2013年,即使有这样的能源,车辆用了40分钟以模拟1%的活动的人的大脑在整个1秒。
<<跨id="更271945">
<和工程师-研究人员从加利福尼亚州纳米技术研究所在加利福尼亚大学洛杉矶希望竞争与计算和高效节能能力的大脑,谢谢你的系统,反映了结构的大脑。 他们创造一个装置,或许是第一次,这是"灵感的大脑产生的属性,允许大脑做什么他不会说,"亚当斯蒂研究员及副教授研究所,领导该项目的一起吉姆Gimzewski教授的化学在加利福尼亚大学洛杉矶.
<他们的设备是不是就像普通计算机,这是基于小型电线上印硅芯片进入更高阶计划。 目前的实验版本的代表作网为2x2毫米的银线,连接由人工神经突触。 不像硅电路与其中的几何精度,这种装置定为"混合板的意大利面条说,"斯蒂格。 虽然其细的结构组织从一个随机化和电过程,而不是改造中心的方式。
<的复杂性,这些银器的网络类似于大脑。 每平方厘米格有十亿的人工神经突触,这是几个数量级不同现实的大脑。 电子活动的网络也显示了一个酒店的唯一复杂的系统之类的大脑是:"关键性",条件之间的秩序混乱,指示最高的效率。
<<他们>这一网络是极为纳米线交织在一起可能看起来混乱的,随机的,但其结构和行为类似的行为的大脑中的神经元。 科学家从<他们>纳米系统<他们>开发它作为一个设备的大脑学习和计算
<此外,初步的实验显示,这个神经形态(即类似于大脑)银丝网有一个伟大的功能的能力。 她可以执行一个简单的学习和逻辑操作。 它可以清除的信号是从不需要噪声,这是一个重要的能力用语音识别和相似的任务,导致问题的传统计算机。 它的存在证明了这一原则,即有一天,它将有可能创造的设备能源效率近来的效率的大脑。
<特别是那些有趣的利益看起来在该背景的接近极限的小型化和效率的硅微处理器。 "穆尔法则是死者中,半导体不再能够变得更小,人们开始哀号,说,我们该怎么做,"说Alex金特首席执行官Knowm参与神经形态计算的,而不是项目的一部分的大学,加利福尼亚州。 "我喜欢这样的想法,这个方向。 共同计算平台是一个十亿倍的效率。"
交换机作为神经突触
<当Gimzewski开始工作,他的项目与银目10年前,他感兴趣的是在不energoeffektivnost的。 他很无聊的。 使用扫描隧道显微镜研究电子产品在原子比例在20年内,他终于说,"我厌倦了完善和精确的控制和有点累了,从简化论".
<简化论,这是有必要的假设,根据所有现代的微处理器,当复杂的现象,并且该模式可以解释使用简单的事件和单元。
<在2007年,他提供了研究的个别原子开关(或转换),开发的一个组Masakazu青野国际中心的材料nanoarchitectonics在日本筑波中。 这些开关中含有的相同的成分,这些污渍一个银色的勺子黑当它涉及与鸡蛋:硫化铁,夹在的三明治之间坚固的金属和银。
<供电电压的设备推动正电银离子在银硫化银层阴极,在那里他们被还原的金属银。 原子线的银增长,最终关闭之间的差距的金属银面。 开关打开,目前可以流动。 目前的反具有相反的效果:银桥梁减少和交换关闭。
<然而,不久之后展开关组青野开始观察不寻常的行为。 你越使用的开关容易包括在内。 如果他没有被使用,这将最终关闭在自己。 事实上,关记得他历史。 青野和他的同事们还发现,开似乎有极互动,因此列入一个开关有时阻止或关闭,其附近。
<最组青野想建造这些奇怪的性质之外的交换机。 但Gimzewski和斯蒂格(卫生组织刚刚收到他的博士学位组Gimzewski)记得的神经突触开关之间的神经细胞在人的大脑,也是变化的关系获得的经验和互动。 和因此出生的想法。 "我们认为,为什么不试着把它所有的结构,让人联想到皮大脑的哺乳动物,并研究吗?", 说的斯蒂格。
<建立这样一个复杂的结构是绝对的困难,但是斯蒂格和Adrius,Avizinis,他刚刚参加了小组作为一个刚毕业的学生中,开发协议。 泼硝酸银在一个很小的铜领域,他们可能会导致增长的显微薄银线相交的。 然后他们可以通过这个网状硫气体创建一个层银硫化之间的银线,在原有的核命令开关青野.
组织的重要性
<当Gimzewski和斯蒂告诉别人你的项目,没有人相信,它将工作。 有人说,设备将出现一种类型的静态活动和它会沉说,斯蒂格。 其他人建议的相反:"他们说,开关将联和整个结构将只会烧出,"说Gimzewski.
<但是设备没有被熔化。 相反,当Gimzewski和斯蒂看着他穿过红外线摄像机、输入当前持续的方式改变,通过了设备的证明,这项活动不是局部的,而是分布在大脑中。
<一个秋天在2010年的时候Avizienis和他的同事亨利Sillin增大的输入电压的设备,他们突然注意到,输出电压,开始振荡,如果网格线来生活。 "我们坐下来,看着它,我们在震惊,"说Sillin.
<他们猜他已经发现一些有趣的事情。 当Avizienis分析监测数据的几天里,他发现,该网络保持在同一水平的活动对短的期间往往比在一个长。 后来他们发现一个小区域活动的更常见的比较大的。
<"我的下巴下降,说:"Avizienis因为他们第一次听说你的设备的权力的法律。 权力的法律描述的数学关系的其中一个变量变化的程度。 它们适用的系统更大、更长的事件是较少见的,比较小的和较短,但是,常见的并不是偶然的。 每比克、丹麦物理学家,死者在2002年第一次提出的权力的法律作为一个定义特征的所有类型的复杂动态系统,这些系统可组织在大尺度和长距离。 这样的行为,他说,指示一个复杂的系统结余和工作在中间地带之间的秩序混乱,在一个国家的"重要性",并且其所有部分的互动和关系到最大的效率。
<以预测槽、电力法的行为,观察到在人的大脑:在2003年,Dietmar Plenz的,神经生理学家、国家卫生研究所观察到的群体的神经细胞活性的其他人,反过来,激活其他的,常常触发的一级联系统的激活。 工厂发现,这些大小的瀑布遵循的一个根据权力的法律,并脑真采取行动,因此为了最大限度的活动,而不会失去控制其分布图。
<事实上,该设备的加利福尼亚大学还表明,权力的法律行动,这是非常重要,说Plenz的。 因此它认为,作为在大脑中,这是一个微妙的平衡之间的激和抑制作用,维持其部分的总和. 该活动不会压倒置,但不会终止。
<后Gimzewski和斯蒂找到另一个相似之间的银网络和电脑:只要睡眠的人类的大脑表明了不短瀑布的活于清醒大脑,因为短暂的激活的银网络变得较不常见的,在下输入的精力。 在一些方式,减少电力消耗的装置可能引起的症状类似的睡眠条件的人的大脑。
教育和计算
<而这里的问题:如果一个网络的银线具有的特性相类似特性的大脑,是否是解决计算问题吗? 初步的实验显示,答案是肯定的,虽然设备的当然不远比一个普通的计算机。
<首先,软件没有。 相反,研究人员利用事实上,该网络可能歪曲来的信号不同的方式,这取决于你测量的输出。 这表明有可能使用语音识别或图像,因为该装置必须能够在清洁嘈杂的输入信号。
<这也意味着该设备可用于所谓的储存器计算。 因为一个单一的输入可原则上产生数以百万计的不同的结论(因此贮器),用户可以选择或结合的见解,这样,其结果是所需的计算输入。 例如,如果促进的设备在两个不同的地方同时,有一个机会,数以百万计的不同的结论将代表总和的两个输入。
<面临的挑战是找到合适的见解,并对它们进行解码,并找出如何以更好的编码信息,使该网络可以理解的。 这可以通过培训设备:通过运行的任务数百或数千倍,第一种类型的输入,然后与其他和比较输出更好的应付的任务。 "我们不是一个可编程装置,但选择最好的方式来进行编码的信息,使该网络的行为是有益和有趣的,说:"Gimzewski.
<工作,这将很快发表,科学家们会告诉我们如何培训一个网络线,以执行简单的逻辑操作。 在未发表的实验中,他们受过训练的网络,以解决的一个简单的问题上的存储器,这通常是要求大鼠(T-迷宫). 在测试的T-迷宫中的老鼠的奖励,如果它使得右转响应。 有自己版本的培训,该网络可以做出正确的选择,94%的情况下。
<直到现在,这些结果没有什么比一个证明的原则,说纽金特的。 "小老鼠,使决定在T-迷宫,从来没有办法从任何领域学习机,可以评估系统"在一个传统的电脑,他说。 他怀疑,这种装置可以作出有益的芯片在未来几年。
<但潜力是巨大的,他说。 因为网络样的大脑不同的处理和存储器中。 传统计算机有必要发送信息之间的不同区域,处理这两种功能。 "所有这些额外的通信是累积的,因为电线需要能说,"金特的。 把传统的计算机,你会有关电离法国,模拟一个完整的人类大脑的一个体面的决议。 如果设备,如银网络将能够解决问题的有效率的机学习传统上运行的计算机,它们可以使用十亿次以较少的能源。 然后这是很小的。
<科学家的研究结果也支持这样的观点,即,赋予的权利的情况下,一个智能系统可以通过形成的自助组织,没有任何模板或程对它们的发展。 银项链"出现了自发地说,"托德*希尔顿的前任经理的国防部研究计划局支持的项目在早期阶段。
<在今年年初开始,美国化学学会会议在旧金山Gimzewski,斯蒂格和他们的同事提出的实验结果他们送来的设备用于第一个三年的六年的数据集道路交通在洛杉矶,其形式为一系列的脉冲的指示数量来往的汽车每小时。 通过几百个小时的培训结束后,预计一个统计趋势在下半年的数据集很好,虽然设备不表现出来
<也许,有一天,开玩笑Gimzewski,它使用的网络,以预测的股票市场。
评论意见 (0)
这篇文章已经没有意见,是第一个!