Общ

Учените разработват Мемристор, който по-ефективно имитира синапсите


Мемристорите, термин, който съчетава думите памет и резистор, се отнасят до класа на иновативни електрически вериги, които поддържат резистори поради техните способности за извикване на заряд и нелетливи свойства.

Сега изследователи от Университета в Мичиган (U-M) разработват мемристор, който е в състояние да имитира поведението на синапсите.

Те се присъединяват към компанията на други учени, които разработват мемристори или системи за изкуствен интелект, моделирани около възпроизвеждане на нервна или мозъчна функция.

Synaptic Gaps предлагат модел

За да постигне своите резултати, екипът използва двуизмерна техника на наслояване с много обещаващия полупроводник, известен като молибден дисулфид. След това те въведоха стъпката на подреждане на литиеви йони между пролуките, съществуващи между слоевете.

Литиевите йони са лесни за пренареждане в слоя чрез плъзгане с електрическо поле. Това променя размера на регионите, които провеждат електричество малко по малко и по този начин контролира проводимостта на устройството.

„Тъй като променяме„ обемните “свойства на филма, промяната на проводимостта е много по-постепенна и много по-контролируема“, каза професорът по електротехника и компютърно инженерство на U-M и старши автор на изследването Уей Лу.

Резултатът от метода е "улесняване на контролирана миграция на йони и ефективно йонно свързване между устройствата". Сравнително опростеното и намалено устройство предлага на екипа начин да заобиколи проблема с разчитането на твърде сложни схеми, за да постигне същите резултати.

Тази иновация в ефективността е в основата на колективния успех на екипа в проучването. Както Лу обяснява:

"Невролозите твърдят, че поведението на конкуренция и сътрудничество между синапсите е много важно. Новите ни запомнящи устройства ни позволяват да приложим верен модел на това поведение в твърдо състояние."

Свързване на мемристори за създаване на „синаптична мрежа“

Друга област, в която работата на екипа има влияние, е свързана със синаптичното сътрудничество. Синапсите в човешкото тяло естествено се укрепват и отслабват с времето и в процеса освобождават протеини, известни като протеини, свързани с пластичността.

Тъй като работата се основава на имитиране на няколко аспекта на синаптичното поведение, това предлага нова област на разследване за изследователите.

За да тества тази теория в техния собствен контекст, екипът изгради мрежа от мемристори, която включваше четири устройства и установиха, че въпреки че силата на сигнала варира, че йони - подобни протеини - могат успешно да се споделят между устройствата, подобрявайки ефективността.

Развитие на изследванията

Следващите стъпки за екипа включват разширяване на обхвата на изследването за откриване на приложения в областта наневроморфни изчисления, вълнуваща изследователска област с големи разработки само през тази година, както в областта на суперкомпютрите, така и свръхпроводящите ключове.

Това изследване представлява перфектно свързване на невронаучните концепции и електротехниката, като теориите на едната директно информират другата. Тъй като способностите на мемристора продължават да се развиват, така ще се развиват и важните връзки между тези две дисциплини.

Подробности за изследването се появяват в статия, озаглавена "Йонна модулация и йонни свързващи ефекти в MoS2 устройства за невроморфни изчисления", публикувана на 17 декември вПриродни материали списание.


Гледай видеото: старо Хасково (Август 2021).