Ученые создали нейрочип для ИИ, моделирующий работу мозга человека

Команда специалистов из Соединенных штатов создала микросхему, которая может динамически трансформироваться для восприятия новой информации. Эта способность похожа на работу мозга человека.

Разработанная микросхема поможет ИИ учиться дальше, при этом не теряя уже приобретенные данные. Труды исследователей выложены в издании Science.

В человеческом мозге за процесс обучения отвечают постоянно возникающие нейронные связи. Обычные компьютерные чипы лишены возможности образования связей, поскольку они статичны. Именно поэтому сейчас пока что нельзя создать искусственный интеллект, который сможет принимать решения самостоятельно. Однако при внедрении ИИ в аппаратное обеспечение можно было бы повысить эффективность работы машин.

В ходе работы исследователи разработали аппаратную часть, поддающуюся перепрограммированию посредством электроимпульсов. Эта способность даст возможность устройству обзавестись функционалом, требуемым для получения вычислительной машины, функционирующей схожим с мозгом способом.

Созданный нейрочип – это маленькое устройство прямоугольной формы. Оно произведено из восприимчивого к водороду никелата перовскита. Воздействием электроимпульса в чипе происходит изменение концентрации вещества за наносекунды. К примеру, при расположении в центральной части нейрочипа большего объема водорода оно способно исполнять роль нейрона, отдельной клетки человеческого мозга. Если же объем водорода в этой области становится меньше, то чип превращается в синапс – соединение нейронных клеток, используемое мозгом для сохранения информации в развитых нейронных цепочках.

Методом моделирования экспериментальных данных специалисты выяснили, что физика устройства способна генерировать динамическую конструкцию для искусственной сети нейронов. Данная сеть может совершеннее различать параметры электрокардиограммы сравнительно со статичной сетью. Подобная нейросеть применяет «резервуарные вычисления» (блок различных нелинейных функций, из которых есть возможность сделать любую функцию), объясняющие связь и передачу информации между различными областями мозга. Было выяснено и то, что динамическая сеть способна выбирать и подбирать лучшие схемы для решения новых возникающих проблем.

Микросхема была подвергнута свыше миллиона циклам перепрограммирования, в процессе которых продемонстрировала стабильность работы. Для производства подобного нейрочипа подойдут уже известные полупроводники. На данный момент учеными ведутся работы по созданию демонстрационного большого прототипа, который в будущем поможет разработать компьютер, работающий как мозг человека.