Битва нейронов

Созданы искусственные нейроны, превосходящие по эффективности работу нейронов головного мозга человека. Об этом сообщает Nature News.
Новая модель сверхпроводящих вычислительных чипов, созданных по аналогии с нейронами, так называемых нейроморфных чипов, обрабатывающих информацию быстрее и эффективнее человеческого мозга, представлена в рецензируемом интернет-издании Science Advances. Интеллектные программные средства начали все больше имитировать работу головного мозга. Такие алгоритмы, как автоматическое распознавание изображений Google и языковые программы, используют для решения сложных задач искусственные нейронные сети. Но поскольку обычные компьютеры создавались не под алгоритмы, имитирующие мозг, задачи машинного обучения требуют возрастания компьютерных мощностей на несколько порядков, что сделает их значительно превосходящими человеческий мозг. Группа ученых из американского Национального института стандартов и технологий (National Institute of Standards and Technology) в Боулдере, штат Колорадо, создает нейроморфное “железо”, имитирующее мозг, в надежде на то, что оно будет эффективнее использовать программы, то есть софт, искусственного интеллекта. В обычных электронных системах транзисторы обрабатывают информацию с регулярными интервалами и в двоичном коде, при котором каждый разряд принимает одно из двух возможных значений — 0 или 1. Нейроморфные устройства могут аккумулировать небольшое количество информации от множества источников, изменять ее и производить разные типы сигналов, потребляя при этом электричество только по необходимости, — точно так, как это делают настоящие, биологические, нейроны. В результате нейроморфные устройства требуют для работы меньше энергии.
Майкл Шнейдер (Michael Schneider), ведущий автор публикации, и его коллеги создали нейроноподобные электроды из ниобиевых сверхпроводников, а зазоры между сверхпроводниками, имитирующие синапсы, место контакта между двумя нейронами, они заполнили тысячами нанокластеров марганца с необычными магнитными свойствами. Варьируя силу магнитного поля в синапсе, можно управлять расположением нанокластеров. Это позволяет кодировать информацию как на уровне электричества, так и по направлению магнитного поля, что обеспечивает гораздо большую вычислительную мощность, чем в других нейроморфных системах, причем без дополнительного физического пространства. Синапсы могут включаться до миллиарда раз в секунду — на несколько порядков чаще, чем в случае человеческих нейронов, а использовать при этом одну десятитысячную энергии, расходуемой биологическим синапсом.