據(jù)外媒報道,IBM蘇黎世研究中心宣布,,他們制造出世界上首個人造納米尺度隨機相變神經(jīng)元,,可實現(xiàn)高速無監(jiān)督學習。
IBM這項發(fā)明在人工智能研究領域的突破性不言而喻,。首先,,隨機性意味著在相同的輸入信號下,多個相變神經(jīng)元的輸出會有所不同,。此外,,由于其尺寸最小能到納米量級,因而信號傳輸速度極快,,同時功耗較低,,這就使得隨機相變神經(jīng)元具有生物神經(jīng)元的特性。目前,,IBM已經(jīng)構建了由500個該神經(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行信號處理。
生物學上,,神經(jīng)元又稱神經(jīng)細胞,,是構成神經(jīng)系統(tǒng)結構和功能的基本單位。每個神經(jīng)元可以有一或多個樹突,,可以接受刺激并將興奮傳入細胞體,。每個神 經(jīng)元只有一個軸突,可以把興奮從胞體傳送到另一個神經(jīng)元或其他組織,,如肌肉或腺體,。正式這樣的構造給了科學家靈感,,他們從中啟發(fā),利用相變材料作為記憶儲 存來模擬生物大腦存儲和處理數(shù)據(jù)的功能,。
據(jù)介紹,,IBM相變神經(jīng)元的整個架構包括輸入端、神經(jīng)薄膜,、信號發(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,,信號發(fā)生器類似生物神經(jīng)元的神經(jīng)細胞主體,,輸出端類似生物神經(jīng)元的軸突。而神經(jīng)薄膜是整個神經(jīng)元產(chǎn)生作用的關鍵物質(zhì),,它類似生物神經(jīng)細胞中的液態(tài) 薄膜,當能量吸收到一定程度時就會產(chǎn)生信號并向外發(fā)射,。這些信號經(jīng)過輸出端(軸突)傳導,,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。 科學家表示:“這一突破標志著人類在認知計算應用中超密度集成神經(jīng)形態(tài)技術,,以及高效節(jié)能技術上的發(fā)展又向前邁進重要的一步,。”