“人工突触”将类脑计算机（人工智能）的发展带入一个新纪元！

众所周知，目前虽然人工智能技术和超级计算机技术发展的异常迅速，但是作为支撑的则是藏在幕后的巨型计算机。然而现在，研究人员研发了一种“人工突触”这是一种模拟人类大脑神经的技术。

研究人员表示，大脑之间的信息通讯给了一个计算机研究很好的启发。一种名为阻忆器的电子元件将会给类脑计算机带来新的发展，其电阻依赖于过去通过它的电荷量，模仿钙离子在人脑中两个神经元之间的连接处的行为方式。该交界处被称为突触。研究人员表示，这种新设备可以带来大脑启发或神经形态计算机的显着进步，这种计算机在感知和学习任务方面可能比传统计算机更好，而且能效更高。

在过去，人们已经使用像晶体管和电容器这样的设备来模拟突触动力学，这可以起作用，但这些设备与真实的生物系统几乎没有相似之处。因此以这种方式做到这一点并不高效，而且它会产生更大的效果。设备领域，更大的能耗和更低的保真度。

模仿人类的大脑

在生物系统中，当神经冲动到达突触时，它会导致通道打开，使钙离子涌入突触。这会触发大脑化学物质的释放，称为神经递质，穿过两个神经细胞之间的间隙，将冲动传递给下一个神经元。该研究中描述的新“扩散忆阻器”由嵌入氧氮化硅膜中的银纳米粒子簇组成，夹在两个电极之间。

该膜是绝缘体，但是当施加电压脉冲时，加热和电力的组合导致簇破裂。纳米颗粒通过薄膜扩散并最终形成导电细丝，其将电流从一个电极传送到另一个电极。一旦电压被移除，温度下降并且纳米颗粒聚结成簇。研究人员表示，由于这一过程非常类似于钙离子在生物突触中的表现，因此该装置可以模拟神经元中的短期可塑性。高频低压脉冲的列车将逐渐增加设备的电导率，直到电流可以通过，但如果脉冲继续，则这种电导率最终会下降。

研究人员还将其扩散忆阻器与所谓的漂移忆阻器相结合，后者依赖于电场而不是扩散，并针对存储器应用进行了优化。这使得科学家们能够展示一种称为尖峰定时依赖性可塑性（STDP）的长期可塑性形式，它可以根据脉冲的时间调整神经元之间的连接强度。以前的研究已经使用漂移忆阻器来近似钙动力学。但是，这些忆阻器基于与生物突触中的物理过程非常不同的物理过程，这限制了它们的保真度和各种可能的突触功能。

准确地再现突触可塑性对于创建可以像大脑一样操作的计算机是必不可少的。这是可取的，因为大脑比传统电子产品更紧凑，更节能，并且在模式识别和学习方面做得更好。人脑仍然是有史以来最有效的计算机。

来源：今日头条

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