Нейроморфный компьютер для смартфонов: создан прототип, работающий как человеческий мозг

Исследователи из Техасского университета в Далласе представили инновационный прототип компьютера, который имитирует принципы работы человеческого мозга. Эта технология, называемая нейроморфной, может стать основой для нового поколения смартфонов и портативных устройств, оснащённых энергоэффективным искусственным интеллектом, способным к самостоятельному обучению. В отличие от традиционных систем, новая разработка распознаёт закономерности и строит прогнозы, затрачивая на обучение значительно меньше вычислительных ресурсов.

Путь к автономному обучению

Доктор Джозеф Фридман, руководивший исследованием, подчеркнул, что их работа открывает перспективы для создания компьютеров, вдохновлённых биологическим мозгом. Ключевое преимущество нейроморфных систем — отсутствие необходимости в огромных вычислительных мощностях для обучения. Это означает, что даже компактные устройства смогут обладать продвинутым интеллектом без катастрофического расхода энергии, что сегодня является одной из главных проблем для ИИ.

Архитектура, вдохновлённая природой

Традиционные компьютеры построены по принципу разделения памяти и процессора, что заставляет данные постоянно перемещаться между ними, тратя энергию и время. Нейроморфные системы, напротив, объединяют хранение и обработку информации, подобно тому, как это делают нейроны и синапсы в мозге. В такой архитектуре связи между элементами могут укрепляться или ослабевать в процессе работы, что и составляет основу непрерывного обучения и адаптации.

Обратите внимание: Все больше украинцев обучаются в польских университетах. После окончания школы они хотели бы уехать дальше на Запад.

Сердце системы: магнитотуннельные переходы

В основе созданного прототипа лежат наноразмерные устройства — магнитотуннельные переходы. Они состоят из двух магнитных слоёв, разделённых тонким изолятором. Когда через сеть таких искусственных нейронов проходят сигналы, проводимость соединений между ними динамически меняется: одни пути усиливаются, другие ослабевают. Этот процесс является прямым аналогом синаптической пластичности в биологическом мозге и следует известному принципу Хебба: «Нейроны, которые возбуждаются вместе, связываются вместе».

Будущее технологии и её применение

Следующим шагом для учёных станет масштабирование системы для решения более сложных практических задач. Более крупная нейроморфная архитектура сможет обрабатывать данные в реальном времени, потребляя лишь крошечную долю энергии по сравнению с современными ИИ-чипами. Такая эффективность откроет путь к запуску сложных моделей искусственного интеллекта непосредственно на устройствах — смартфонах, носимой электронике и другой периферии. Это позволит отказаться от постоянной передачи данных в облако, повысив скорость, безопасность и приватность, а также снизит растущую энергетическую нагрузку на глобальные дата-центры.

Результаты исследования были подробно изложены в научном журнале Communications Engineering.

Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.

Источник статьи: Инженеры из Техасского университета в Далласе создали прототип компактного компьютера, работающего по принципам человеческого мозга.