Ondanks het feit dat de term "neuraal netwerk" zowel op de anatomische structuur als op een computersysteem kan worden toegepast, hebben deze neurale netwerken nog steeds meer verschillen dan overeenkomsten. Dit komt voornamelijk door de extreem complexe structuur van de neurale plexus van de hersenen. Maar dat zou kunnen veranderen dankzij de ontwikkeling van wetenschappers van het Amerikaanse National Institute of Standards and Technology. Hun uitvinding kan een nieuwe fase worden in de ontwikkeling van neurale netwerktechnologie.
Feit is dat het menselijk brein uit honderden miljoenen neuronen bestaat, die elk zijn verbonden met tienduizenden andere neuronen. Deze complexe structuur in een nogal vereenvoudigde vorm wordt als basis genomen voor de constructie van kunstmatige neurale netwerken, met het enige verschil dat de elektronica die tegenwoordig bestaat niet kan omgaan met dergelijke complexe routing en het aantal verbindingen tussen de elementen van het neurale netwerk tientallen en honderden keren moet worden verminderd, wat de prestaties beïnvloedt. … Nu zijn er natuurlijk projecten gericht op het nabootsen van de hersenen, maar ze lopen ook tegen de grens van de kracht van bestaande technologieën aan.
Chip-structuur diagram. De driedimensionale structuur biedt de geavanceerde routering en signaalsnelheid die nodig zijn om de structuur van de hersenen te simuleren.
Het ontwikkelingsteam van het Amerikaanse National Institute of Standards and Technology biedt een iets andere benadering. Wetenschappers willen licht in plaats van elektriciteit gebruiken om een signaal over te brengen. Hiervoor is een speciale chip ontwikkeld die optische signalen in verschillende richtingen langs een miniatuurraster verdeelt. Dankzij het gebruik van een nieuw type signaal, was het mogelijk om het probleem van het verbinden van neurale netwerkelementen te overwinnen door twee lagen fotonische structuren verticaal te stapelen. Ze beperken het licht tot lijnen om optische signalen te geleiden op vrijwel dezelfde manier als draden een elektrische impuls doorgeven. Met deze aanpak kunt u complexe routingschema's maken die nodig zijn om de neurale structuren van de hersenen te simuleren, en zowel de signaaloverdrachtssnelheid als het aantal verbindingen tussen netwerkelementen verhogen. Trouwens,het systeem is zeer schaalbaar en gemakkelijk uit te breiden in de toekomst. En als ‘gewone’ neurale netwerken vooruitgang boeken in zelfstudie en patroonherkenning, is het moeilijk voor te stellen waartoe een structuur die het werk van de hersenen imiteert, in staat zal zijn.
Vladimir Kuznetsov
