Ein Forscherteam hat eine elektronische Nachahmung menschlicher Gehirnneuronen entwickelt, die Informationen vergessen kann, wenn sie längere Zeit nicht nachgefragt werden.
Das Gehirn ist eine perfekte Rechenmaschine, daher ist es keine Überraschung, dass Ingenieure versuchen, ihre Systeme zu emulieren. Die neue Forschung hat es uns ermöglicht, einen weiteren Schritt in Richtung einer vollwertigen Nachahmung zu machen. Wissenschaftler haben ein Gerät entwickelt, das Informationen auf die gleiche Weise wie das menschliche Gehirn "vergisst".
Das neue System wurde "Memristor" (Memristor, aus einer Kombination von englischem "Speicher" und "Widerstand") zweiter Ordnung genannt. Es ahmt die Struktur der Synapsen des menschlichen Gehirns nach und merkt sich auf die gleiche Weise Informationen und "vergisst" sie dann, wenn sie längere Zeit nicht angesprochen werden.
Was ist die praktische Anwendung dieses Geräts? Derzeit keine. Genau diese Systeme tragen jedoch zur Entwicklung eines neuen Typs von Neurocomputern bei, der Grundlage für künstliche Intelligenz. Was auch immer man sagen mag, aber die Entwickler müssen bereitwillig und unfreiwillig die Gehirnaktivität imitieren.
In der sogenannten. In einem "analogen" Neurocomputer spielen einzelne elektronische Komponenten (zum Beispiel ein Memristor) die Rolle einzelner Neuronen und Synapsen. Ingenieure versichern, dass dies nicht nur die Berechnungen beschleunigt, sondern auch den Stromverbrauch senkt. Heute ist dies ein hypothetisches Konzept, das nur im Format einzelner Komponenten verkörpert ist. Dies liegt daran, dass Wissenschaftler zunächst herausfinden müssen, wie sie der Elektronik beibringen können, die synaptische Plastizität nachzuahmen. Dies ist eine Eigenschaft, aufgrund derer aktive Gehirnsynapsen mit der Zeit stärker und inaktive schwächer werden. Ärzte glauben, dass es ihm zu verdanken ist, dass einige Erinnerungen jahrzehntelang bei uns bleiben, während andere aus der Erinnerung verschwinden.
Für den neuen Prototyp verwendeten die Ingenieure ein Material namens Hafniumoxid. Es wird bereits von Unternehmen wie Intel zum Bau von Mikrochips verwendet. Tatsächlich wird die "Vergesslichkeit" von Neuronen durch einen Defekt an der Grenzfläche zwischen den Silizium- und Hafniumteilen des Prozessors nachgeahmt. Normalerweise dient es als Ursache für viele Probleme, aber in diesem Fall haben die Forscher den Defekt zugunsten des Memristors abgelehnt - die Leitfähigkeit des Memristors schwächt sich mit der Zeit ab und die nicht beanspruchten Informationen werden gelöscht.
Natürlich hat das Projekt noch einen langen Weg vor sich. Es ist möglich, dass eine perfekte Nachahmung des menschlichen Gehirns in der Effizienz "klassischen" Computersystemen unterlegen ist - dies kann jedoch nur nach praktischen Tests verstanden werden.
Wassili Makarow
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