Gehirn auf Chip abstraktes Konzept (Stock Bild).

Ingenieure setzten Zehntausende von künstlichem Gehirn Synapsen auf einem einzigen Chip

Ingenieure haben ein ‚Gehirn-on-a-Chip‘, der kleiner als ein Stück Konfetti, die bekannt aus Zehntausenden von künstlichem Gehirn Synapsen gemacht als Memristoren - siliziumbasierte Komponenten, die die Informationsübertragungs Synapsen im Gehirn des Menschen nachahmen.

Die Forscher aus Prinzipien der Metallurgie entlehnt jeden Memristor aus Legierungen aus Silber und Kupfer zu fertigen, zusammen mit Silizium. Als sie den Chip durch mehrere Sehaufgaben lief, war der Chip in der Lage, um gespeicherte Bilder „erinnern“ und ihnen viele Male, in Versionen zu reproduzieren, die mit bestehenden Memristor verglichen schärfere und sauberere waren mit unlegierten Elementen Design.

Ihre Ergebnisse, veröffentlichten heute in der Zeitschrift Nature Nanotechnology, zeigen ein vielversprechendes neues Memristor-Design für neuromorphe Geräte, Elektronik, die auf eine neue Art von Schaltung basieren, die Informationen in eine Weise verarbeitet, dass imitiert das neuronale Architektur des Gehirns. Solche Gehirn inspirierte Schaltungen in kleine, tragbare Geräte gebaut werden könnten, und würden komplexe Rechenaufgaben, die nur Supercomputer der heute durchführen umgehen kann.

„Bisher künstliche Synapse Netzwerke als Software existieren. Wir versuchen, echte neuralen Netzwerk-Hardware für tragbare Systeme mit künstlicher Intelligenz zu bauen“, sagt Jeehwan Kim, Associate Professor für Maschinenbau am MIT. „Stellen Sie sich eine neuromorphe Gerät mit einer Kamera auf Ihrem Auto anschließen, und nachdem er sich erkennt Lichter und Objekte und eine Entscheidung sofort machen, ohne mit dem Internet verbinden zu müssen. Wir hoffen, dass energieeffiziente Memristoren verwenden, um diese Aufgaben vor Ort zu tun, in Echtzeit."

wandernde Ionen

Memristors oder Speichertransistoren, sind ein wesentliches Element in neuromorphen computing. In einer neuromorphen Vorrichtung würde ein memristor wie der Transistor in einem Schaltkreis dienen, obwohl seine Arbeitsweise würde genauer ein Gehirn Synapse ähnelt, die Verbindung zwischen zwei Neuronen. Die Synapse empfängt Signale von einem Neuron, in Form von Ionen, und sendet ein entsprechendes Signal an den nächsten Neurons.

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Quelle: Massachusetts Institute of Technology. "Engineers put tens of thousands of artificial brain synapses on a single chip: The design could advance the development of small, portable AI devices." ScienceDaily. ScienceDaily, 8 June 2020. <www.sciencedaily.com/releases/2020/06/200608132518.htm>.