Een team van onderzoekers heeft een elektronische imitatie van menselijke hersenneuronen gemaakt, die informatie kunnen vergeten als er lange tijd geen vraag naar is.
De hersenen zijn een perfecte computer, dus het is geen verrassing dat ingenieurs hun systemen proberen na te bootsen. Door het nieuwe onderzoek hebben we weer een stap gezet naar volwaardige imitatie. Wetenschappers hebben een apparaat gemaakt dat informatie op dezelfde manier "vergeet" als het menselijk brein.
Het nieuwe systeem kreeg de naam "memristor" (memristor, uit een combinatie van Engels "geheugen" en "weerstand") van de tweede orde. Het bootst de structuur van menselijke hersensynapsen na, en onthoudt op dezelfde manier informatie en ‘vergeet’ informatie als het lange tijd niet wordt aangepakt.
Wat is de praktische toepassing van dit apparaat? Momenteel geen. Juist deze systemen helpen echter om een nieuw type neurocomputer te ontwikkelen, de basis voor kunstmatige intelligentie. Wat je ook zegt, maar de ontwikkelaars moeten gewillig en ongewild hersenactiviteit imiteren.
In de zogenaamde. In een "analoge" neurocomputer spelen individuele elektronische componenten (bijvoorbeeld een memristor) de rol van individuele neuronen en synapsen. Ingenieurs verzekeren dat dit niet alleen berekeningen versnelt, maar ook het stroomverbruik vermindert. Tegenwoordig is dit een hypothetisch concept, alleen belichaamd in het formaat van individuele componenten. Dit komt omdat wetenschappers eerst moeten uitzoeken hoe ze elektronica kunnen leren om synaptische plasticiteit na te bootsen. Dit is een eigenschap waardoor actieve hersensynapsen in de loop van de tijd sterker worden en inactieve synapsen zwakker. Artsen geloven dat het dankzij hem is dat sommige herinneringen tientallen jaren bij ons blijven, terwijl andere uit het geheugen verdwijnen.
Voor het nieuwe prototype gebruikten de ingenieurs een materiaal dat hafniumoxide wordt genoemd. Het wordt al gebruikt om microchips te bouwen door bedrijven als Intel. In feite wordt de ‘vergeetachtigheid’ van neuronen nagebootst door een defect op het grensvlak tussen de silicium- en hafnium-delen van de processor. Gewoonlijk dient het als de bron van veel problemen, maar in dit geval hebben de onderzoekers het defect ten gunste van de memristor geleid: de geleidbaarheid van de memristor wordt na verloop van tijd zwakker en de niet-opgeëiste informatie wordt gewist.
Het project heeft natuurlijk nog een lange weg te gaan. Het is mogelijk dat een perfecte imitatie van het menselijk brein wat betreft efficiëntie inferieur is aan "klassieke" computersystemen - maar dit kan alleen worden begrepen na praktische tests.
Vasily Makarov
Promotie video:
