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指甲蓋大小的芯片或可代替超級計算機?

瀏覽次數:961    作者:yxkj    發布時間:2018-04-11 14:34:16    字號:        

日前,麻省理工學院的工程師設計了一種人造突觸,能夠精確地控製流過它的電流強度,類似於離子在神經元之間流動的方式,並已利用矽鍺製成人造突觸芯片。該芯片及其突觸在模擬研究中可用於識別手寫樣本,準確率高達95%。該研究成果發表在《自然—材料》期刊上,標誌著人類向便攜式,低功耗神經形態芯片邁出了重要一步。

據悉,人腦約有一千億個神經元,神經元通過100萬億突觸傳遞指令,使大腦能夠以閃電般的速度識別圖案,完成記憶並執行其它學習任務。新興領域“神經形態計算”的研究人員試圖設計出像人腦一樣工作的計算機芯片,通過模擬信號工作,類似於神經元。通過這種方式,小型神經形態芯片可以像大腦一樣有效地處理數以百萬計的並行計算,而目前隻有大型超級計算機才可能實現。這種便攜式人工智能方法中亟待解決的問題便是神經突觸。

研究人員利用矽鍺製成人造突觸組成的神經形態芯片,每個芯片由“輸入/隱藏/輸出神經元”組成,每個神經元通過基於細絲的人造突觸連接到其它“神經元”。每個突觸約25納米,且之間離子流的差異僅為4%,是目前實驗室能達到的最一致的裝置,也是演示人工神經網絡的關鍵。隨後研究人員進行人造神經網絡的計算機模擬,識別手寫樣本,其準確率達到了95%,而現有軟件算法的精度為97%。

該團隊正在模擬基礎上製作真正可執行識別手寫任務的神經形態芯片,並期望利用其人工突觸設計製造更小型、便攜式的神經網絡設備用於執行複雜計算,最終實現利用指甲蓋大小的芯片代替超級計算機。

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