Главная | Регистрация | Вход | Личные сообщения () | ФОРУМ | Планета Тайн | Из жизни.ру | ВТОРАЯ ПЛАНЕТА | Модераторы: Pantera; IgChad | Контакты

Воскресенье, 20.10.2019, 13:01
Привет, Гость Нашей Планеты | RSS
ПОДПИСАТЬСЯ НА ИЗВЕЩЕНИЯ ОБ ОБНОВЛЕНИЯХ САЙТА


Форма входа
Логин:
Пароль:

плюсы баннерной рекламы

Загрузка...


Другие новости


Загрузка...


Статистика

Рейтинг@Mail.ru
Онлайн всего: 121
Пользователей: 116
Сейчас комментируют: 5


Новости сегодня
Меркель не уговорила Путина провести саммит "нормандской четверки" (0)
Трамп назвал Хиллари Клинтон сумасшедшей и выразил свою симпатию к россиянам (0)
Шведский экономист: в 2024 году Россия развалится или развалит мир (0)
И глупые дети заплакали ... (0)
Забавные стихи в две строки: (0)
Клинтон рассказала, кого на этих выборах в США поддержат русские. И это не Трамп (4)
Россия поставила Израилю ультиматум и он сработал/ Франция попросила у России помощь в эвакуации своих военных из Сирии (0)
Владимир Путин использовал «ядерный чемоданчик» (1)
Нужно ли выкапывать гиацинты после цветения (0)
Не нравятся врачи – идите к шаманам (1)
Очаровательный анекдот об эффективной профилактике сезонных заболеваний (2)
«Бродил по пляжу в неженатом виде» — 55 великолепных одностиший Леонида Либкинда (2)
Мурчащая лаборатория (0)
Этот могучий сельдерей... (0)
Слеза - осенних дней примета - росой холодной потекла... (0)
Осторожный оптимизм насчёт светлого будущего (0)
"И коль вам стыдно называться русским, Вы, батенька, не русский. Вы – никто" (0)
"Сумасшедшие Иваны". Как российские подлодки обманывают моряков НАТО (0)
Депутаты Нацсобрания Франции призвали приостановить членство Турции в НАТО (0)
Британские СМИ: Россия устроила передел влияния в Африке (1)
Россия, неизвестная россиянам (0)

Новости готовят...

Новостей: 13825

Новостей: 11461

Новостей: 10783

Новостей: 8413

Новостей: 5263

Новостей: 4419

Новостей: 3972

Новостей: 3739

Новостей: 1710

Новостей: 1697

Календарь

ВСЕ НОВОСТИВТОРАЯ ПЛАНЕТАФОРУМПРАВИЛА САЙТАДОБАВИТЬ МАТЕРИАЛ

Астрономия и космос [1292]Безумный мир [2054]Взаимоотношения людей [1008]Войны и конфликты [1476]
Гипотезы и версии [10330]Дом, сад, кулинария [3077]Животные и растения [2369]Здоровье, психология [4041]
Искусство, литература, поэзия [710]История, археология [3383]Мир вокруг нас [2923]Мировые новости [3510]
Наука и технологии [1077]Непознанное [3254]НЛО и уфология [831]Общество [6788]
Прогнозы ученых,исследования [419]Происшествия, чп, аварии [1382]Предсказания и астрология [807]Религии, учения [466]
Российские новости [5544]Советы и истории из жизни [804]Стихия, климат, экология [1778]Феномены и аномалии [887]
Фильмы и видео [3717]Частное мнение [5437]Это интересно! [3932]Юмор, афоризмы, притчи [2333]


12:43
В МФТИ создали устройство для имитации биологической памяти


Устройство, подобно синапсу в живом мозге, запоминает информацию и естественным образом постепенно забывает те данные, к которым давно не обращались. Статья опубликована в журнале ACS Applied Materials & Interfaces.

Нейроморфные компьютеры, лежащие в основе искусственного интеллекта, воспроизводят устройство мозга. При этом нейроны и связи между ними — синапсы — можно реализовать цифровым или аналоговым способом. В первом случае они представляют собой математические модели, использующие компьютеры с обычной цифровой архитектурой. Во втором случае узлы и связи нейросети — это реальные элементы на микросхеме.

Хотя большинство современных нейрокомпьютеров использует цифровой подход, аналоговая архитектура имеет серьезный потенциал. В теории такие машины могли бы проводить вычисления быстрее и тратить несоизмеримо меньше электроэнергии. Базовый компонент аналоговых нейрокомпьютеров — мемристор.

Это устройство, впервые испытанное в 2008 году, представляет собой ячейку памяти (ср. англ. memory), которая ведет себя как резистор с управляемым сопротивлением. Именно величина сопротивления кодирует информацию в мемристоре, подобно силе синапса между нейронами мозга.

Но живой мозг устроен сложнее: при редкой активации синапсов их сила уменьшается, а при частой — наоборот, увеличивается. Это свойство лежит в основе естественной памяти и обучения. Поэтому мы постепенно забываем образы, к которым мозг редко обращается, а повторение конспекта лекции фиксирует материал в памяти.

В 2015 году был предложен мемристор второго рода, который воспроизводит усиление и ослабление связей между нейронами мозга. Физически естественную память можно реализовать по-разному. Один из вариантов — формирование в мемристоре проводящих ток мостиков из наночастиц. Эти мостики снижают сопротивление, но со временем естественным образом распадаются, что соответствует забыванию информации.

«Недостаток этого решения в том, что в течение работы устройство ощутимо меняет свое поведение, а в какой-то момент не выдерживает и разрушается, — рассказывает ведущий автор исследования Анастасия Чуприк из лаборатории нейровычислительных систем МФТИ. — Мы использовали более надежный механизм, который продемонстрировал впечатляющий запас прочности: после проверки на 100 миллиардов циклов переключения система почти не изменила свои свойства, и коллеги отчаялись исчерпать ресурс ячейки памяти».

Подход научной группы из МФТИ основан на использовании сегнетоэлектрика. Это вещество, которое под действием внешнего электрического поля меняет и затем сохраняет свою электрическую поляризацию, подобно намагниченности железа. Под поляризацией в этом случае понимается распределение связанного заряда в материале.

Исследователи реализовали мемристор второго рода в виде сегнетоэлектрического туннельного перехода — двух электродов, между которыми проложена тонкая пленка сегнетоэлектрика, оксида гафния (рисунок 1, справа). Внешние электрические импульсы контролируют поляризацию пленки в мемристоре, что и определяет его сопротивление.

«Самое сложное — подобрать подходящую толщину сегнетоэлектрического слоя, — добавляет Анастасия Чуприк. — Оказалось, для оксида гафния она составляет четыре нанометра. Если сделать пленку всего на нанометр тоньше, то она потеряет сегнетоэлектрические свойства, а если толще — электроны не смогут туннелировать через нее, а именно туннельный ток поддается регулировке через поляризацию».

Оксид гафния — не единственный сегнетоэлектрик, но он имеет важное преимущество перед титанатом бария и другими подобными материалами. Содержащие гафний вещества уже прижились в микроэлектронной промышленности. Например, они с 2007 года используются в микрочипах «Интел». Поэтому внедрение подобных разработок потребует не так много времени и инвестиций, как для нового материала.

Любопытно, что исследователям, по сути говоря, удалось воплотить механизм забывания за счет «несовершенства» материала. Именно дефекты на границе между кремнием и оксидом гафния, которые мешали внедрению этого материала в процессорах, делают возможным затухание проводимости мемристора со временем, воспроизводящее естественную память.

Виталий Михеев, первый автор исследования, поделился планами коллектива: «В будущем мы рассмотрим взаимодействие разных механизмов, которые переключают сопротивление в мемристоре. Оказывается, сегнетоэлектрический эффект может быть не единственным в наших структурах. Поэтому для дальнейшего совершенствования устройств потребуется разделять влияние разных механизмов и уметь их комбинировать».

По словам авторов исследования, они продолжат изучать фундаментальные свойства оксида гафния, чтобы повысить надежность хранения информации в ячейках энергонезависимой памяти. Кроме того, планируется перенос устройств на гибкую подложку для использования в гибкой электронике.

В прошлом году научная группа подробно описала переключение поляризации оксида гафния под действием электрического поля. Именно этот процесс позволяет снижать сопротивление сегнетоэлектрического мемристора, что соответствует усилению синапса в биологическом мозге. Лаборатория нейровычислительных систем также занимается нейрокомпьютерами с цифровой архитектурой.






Оцените материал:




ПОДЕЛИСЬ С ДРУЗЬЯМИ:


Материалы публикуемые на "НАШЕЙ ПЛАНЕТЕ" это интернет обзор российских и зарубежных средств массовой информации по теме сайта. Все статьи и видео представлены для ознакомления, анализа и обсуждения. Мнение администрации сайта и Ваше мнение, может частично или полностью не совпадать с мнениями авторов публикаций. Администрация не несет ответственности за достоверность и содержание материалов,которые добавляются пользователями в ленту новостей.


Категория: Наука и технологии | Источник: https://naked-science.ru/article/column/v-mfti-sozdali-ustroystvo-dlya| Просмотров: 167 | Добавил: NeAngel| | Теги: МФТИ, устройство, для, памяти, биологической, создали, имитации | Рейтинг: 1.0/1

В КОММЕНТАРИЯХ НЕДОПУСТИМА КРИТИКА САЙТА,АДМИНИСТРАТОРОВ,МОДЕРАТОРОВ и ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ,КОТОРЫЕ ГОТОВЯТ ДЛЯ ВАС НОВОСТИ! УВАЖАЙТЕ ЧУЖОЙ ТРУД!
Всего комментариев: 0
Имя *:
Email:
Подписка:1
Код *:


По этой теме смотрите:

Загрузка...

Астрономия и космос [1292]Безумный мир [2054]Взаимоотношения людей [1008]Войны и конфликты [1476]
Гипотезы и версии [10330]Дом, сад, кулинария [3077]Животные и растения [2369]Здоровье, психология [4041]
Искусство, литература, поэзия [710]История, археология [3383]Мир вокруг нас [2923]Мировые новости [3510]
Наука и технологии [1077]Непознанное [3254]НЛО и уфология [831]Общество [6788]
Прогнозы ученых,исследования [419]Происшествия, чп, аварии [1382]Предсказания и астрология [807]Религии, учения [466]
Российские новости [5544]Советы и истории из жизни [804]Стихия, климат, экология [1778]Феномены и аномалии [887]
Фильмы и видео [3717]Частное мнение [5437]Это интересно! [3932]Юмор, афоризмы, притчи [2333]


ПОМОГИТЕ СПАСТИ МАЛЫША!

Поиск


НАША БЕСЕДКА

СЕЙЧАС НА САЙТЕ:
Онлайн всего: 121
Пользователей: 116
Сейчас комментируют: 5


Мы комментируем

Загрузка...

На форуме

СТИШКИ

(2829)

ДУХ

(54)



Интересное сегодня
"И коль вам стыдно называться русским, Вы, батенька, не русский. Вы – никто" (0)
"Сумасшедшие Иваны". Как российские подлодки обманывают моряков НАТО (0)
Очаровательный анекдот об эффективной профилактике сезонных заболеваний (2)
Владимир Путин использовал «ядерный чемоданчик» (1)
Россия, неизвестная россиянам (0)
«Бродил по пляжу в неженатом виде» — 55 великолепных одностиший Леонида Либкинда (2)
Осторожный оптимизм насчёт светлого будущего (0)
Россия поставила Израилю ультиматум и он сработал/ Франция попросила у России помощь в эвакуации своих военных из Сирии (0)
Клинтон рассказала, кого на этих выборах в США поддержат русские. И это не Трамп (4)
Мурчащая лаборатория (0)

Loading...

Активность на форуме

Постов на форуме: 3758
Группа: Проверенные

Постов на форуме: 3238
Группа: Проверенные

Постов на форуме: 2870
Группа: Модераторы

Постов на форуме: 2794
Группа: Модераторы

Постов на форуме: 2223
Группа: Друзья Нашей Планеты

Постов на форуме: 2131
Группа: Друзья Нашей Планеты

Великие комментаторы:
Василёк
Комментариев: 14268
Группа: Друзья Нашей Планеты
Geda
Комментариев: 9899
Группа: Проверенные
Микулишна
Комментариев: 9141
Группа: Друзья Нашей Планеты
надёжа
Комментариев: 9135
Группа: Проверенные
nikolaiparasochko
Комментариев: 7660
Группа: Проверенные
omygod
Комментариев: 5398
Группа: Проверенные



18+