據(jù)Tech Crunch報道,麻省理工學院(MIT)的研究人員在最新發(fā)表的一篇論文中對其正在研發(fā)的一種新型人工大腦神經(jīng)突觸進行了詳細描述,,與目前已有的人工突觸相比,,這種突觸在性能上有很大提升,它的物理體積比一片紙屑還小,,卻可以容納數(shù)以萬計的硅基元件,。在體積小且節(jié)能的同時,新型芯片有助于研究人員開發(fā)出能夠在不連接數(shù)據(jù)中心的情況下,,也可以執(zhí)行復雜AI計算任務(wù)的設(shè)備,。
研發(fā)人員在研究中展示了一種新穎的“憶阻器”(記憶電阻器,Memristors)設(shè)計,,其本質(zhì)上是用硅來模擬大腦的信息傳輸突觸,,但也可以用銀和銅的合金,。這種芯片能夠有效地“記住”并重現(xiàn)出非常詳細的圖像,,與已有的同類型技術(shù)相比,,它能“記住”的圖像更加清晰和詳細。
研發(fā)團隊表示他們的最終目的是復刻龐大且復雜的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),,這些神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)目前倚靠的軟件,,其運行需要強大的GPU計算能力,但是上述的芯片一旦研發(fā)成功,,即使是在一些小型設(shè)備上,,比如你的手機或者相機上,也能夠讓軟件運行,。
傳統(tǒng)晶體管只能在兩種狀態(tài)之間切換,,即“on”或“off”,這一開一關(guān)就相當于晶體管的連通與斷開,,而這兩種狀態(tài)正好與二進制中的基礎(chǔ)狀態(tài)“0”和“1”對應(yīng),,這就是現(xiàn)代計算機的基礎(chǔ),與之不同的是,,MIT研發(fā)的芯片,,其包含的憶阻元件在表示信息時更像是大腦,也就是最原始的模擬計算機,。
大腦和計算機在處理和表達信息時雖然有相似之處,,但有些神經(jīng)元的信息輸出是通過分級的電信號傳輸?shù)模浯笮】梢赃B續(xù)變化,,可以比晶體管采用的數(shù)字信號傳輸出更多的信息,。憶阻元件還可以記住特定的狀態(tài),之后在多次接收相同的輸入電流時,,很輕易就能重現(xiàn)相同的信號,。
此外,冶金學也為研發(fā)團隊提供了不少靈感,。在冶金學中,,當冶金學家想改變一種金屬的性能時,他們會把它與另一種具有所需性能的金屬結(jié)合,,制造出一種合金,。受此啟發(fā),研究人員也發(fā)現(xiàn)一種可以與被用來作為憶阻器正極的銀相結(jié)合的元素,,從而使其能夠更穩(wěn)定地沿著非常薄的傳導通道傳遞離子,。這就是芯片研發(fā)的關(guān)鍵所在。
不僅能夠倚靠“記憶”準確地重現(xiàn)圖像,,也可以執(zhí)行推斷任務(wù),,比如基于命令提高或模糊原始圖像,這塊芯片的表現(xiàn)性能要遠遠優(yōu)于之前研發(fā)出的其他記憶電阻器,。
雖然新型人工突觸的研發(fā)還有很長的路要走,,但是研發(fā)團隊相信一旦成功,,這必定會促進便攜式人工大腦計算機的出現(xiàn),它可以像目前的超級計算機一樣執(zhí)行非常復雜的任務(wù),,但是卻不需要任何網(wǎng)絡(luò)連接,。