(原標(biāo)題:IBM宣布造出世界首個(gè)人造納米隨機(jī)相變神經(jīng)元)
摘要:據(jù)外媒報(bào)道,IBM蘇黎世研究中心宣布,他們制造出世界上首個(gè)人造納米尺度隨機(jī)相變神經(jīng)元,可實(shí)現(xiàn)高速無監(jiān)督學(xué)習(xí)。IBM這項(xiàng)發(fā)明在人工智能研究領(lǐng)域的突破性不言而喻。首先,隨機(jī)性意味著在相同的輸入信號(hào)下,多個(gè)相變神經(jīng)元的輸出會(huì)有所不同。此外,由于其尺寸最小能到納米量級(jí),因而信號(hào)傳輸速度極快,同時(shí)功耗較低,這就使得隨機(jī)相變神經(jīng)元具有生物神經(jīng)元的特性。目前,IBM已經(jīng)構(gòu)建了由500個(gè)該神經(jīng)元組成的陣列,并讓該陣列以模擬人類大腦的工作方式進(jìn)行信號(hào)處理。
生物學(xué)上,神經(jīng)元又稱神經(jīng)細(xì)胞,是構(gòu)成神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。每個(gè)神經(jīng)元可以有一或多個(gè)樹突,可以接受刺激并將興奮傳入細(xì)胞體。每個(gè)神經(jīng)元只有一個(gè)軸突,可以把興奮從胞體傳送到另一個(gè)神經(jīng)元或其他組織,如肌肉或腺體。正式這樣的構(gòu)造給了科學(xué)家靈感,他們從中啟發(fā),利用相變材料作為記憶儲(chǔ)存來模擬生物大腦存儲(chǔ)和處理數(shù)據(jù)的功能。
據(jù)介紹,IBM相變神經(jīng)元的整個(gè)架構(gòu)包括輸入端、神經(jīng)薄膜、信號(hào)發(fā)生器和輸出端,其中輸入端類似生物神經(jīng)元的樹突,神經(jīng)薄膜類似生物神經(jīng)元的雙分子層,信號(hào)發(fā)生器類似生物神經(jīng)元的神經(jīng)細(xì)胞主體,輸出端類似生物神經(jīng)元的軸突。而神經(jīng)薄膜是整個(gè)神經(jīng)元產(chǎn)生作用的關(guān)鍵物質(zhì),它類似生物神經(jīng)細(xì)胞中的液態(tài)薄膜,當(dāng)能量吸收到一定程度時(shí)就會(huì)產(chǎn)生信號(hào)并向外發(fā)射。這些信號(hào)經(jīng)過輸出端(軸突)傳導(dǎo),然后被其他神經(jīng)元接收,以此循環(huán)形成信息處理過程。
外媒稱,人工神經(jīng)元的信號(hào)處理能力已經(jīng)超過了“香農(nóng)采樣定理”規(guī)定的極限。科學(xué)家表示:“這一突破標(biāo)志著人類在認(rèn)知計(jì)算應(yīng)用中超密度集成神經(jīng)形態(tài)技術(shù),以及高效節(jié)能技術(shù)上的發(fā)展又向前邁進(jìn)重要的一步?!保ㄔ破欤?/font>
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