IBM создала искусственные нейроны, похожие на настоящие

Важно, что при создании использовались широко применяемые материалы, которыми можно оперировать на уровне нанометров. Кроме того, нейроны стохастические, то есть ведут себя неустойчиво — наподобие биологических нейронов.

Как и биологические нейроны, искусственные нейроны IBM обладают вводом (дендрит), нейронной мембраной (липидная мембрана), окружающей генератор пиков (нечто вроде ядра) и выводом (аксон). Кроме того, нейрон обладает линией обратной связи, которая идет от генератора пиков назад к вводам и служит для усиления входящих импульсов.

Основное различие кроется в мембране: в настоящем нейроне она работает и как резистор, и как конденсатор. В искусственном нейроне мембрана изготовлена из сплава германия, сурьмы и теллура. Главное свойство сплава — способность легко переходить из одного фазового состояния в другое и обратно, обычно при воздействии температуры. В кристаллическом состоянии материал проводит электричество, в аморфном — нет.

IBM говорит, что ее нейроны также демонстрируют стохастическое поведение, как и настоящие. Это вызвано тем, что компоненты из сплава отличаются по своей структуре после каждого рабочего цикла. В результате этого процесс кристаллизации идет каждый раз несколько иначе.

Нейроны можно изготавливать достаточно маленькими: образцы IBM изготовлены на базе 90-нп техпроцесса, но в корпорации говорят о возможности 14-нм топологии. Один искусственный нейрон имеет длину около 100 нм.

Схожесть искусственных нейронов с биологическими может привести к созданию искусственного интеллекта, который может работать наподобие человеческого мозга.

Статья ответственных за разработку ученых с подробным описанием технологии была опубликована в журнале Nature Nanotechnology.

Фото на обложке: Pixabay