В биофизической нейросети, имитирующей работу мозга, мемристор оказался способен заменить нейрон

Доказана принципиальная возможность применения мемристоров в нейроморфных чипах

2:47

Российские учёные доказали принципиальную возможность применения электронных компонентов в нейросетях, работающих по тем же принципам, что и человеческий мозг, пишут в среду Известия.

Доказана принципиальная возможность применения мемристоров в нейроморфных чипах

Исследователи Московского физико-технического института (Москва), Университета Лобачевского (Нижний Новгород) и Южного федерального университета построили биофизическую модель нейросети, имитирующую передачу тормозных сигналов между нервными клетками, и встроили в неё математическую модель мемристора.

Мемристор (от английских слов memory — память и resistor — электрическое сопротивление) — электронный компонент, меняющий своё сопротивление в зависимости от прошедшего через него электрического заряда. Состояние мемристора надолго сохраняется после снятия напряжения, что позволяет его использовать в качестве элемента памяти. Кроме того, он работает подобно синапсу нейрона, передающему импульсы возбуждения или торможения другому нейрону.

Эксперимент показал, что замена тормозной синаптической пластичности в биофизической модели нейросети на мемристивную не повлияла на динамику всей системы, и она по-прежнему успешно воспроизводит эффекты, наблюдаемые в мозге человека при проверке памяти или отклика нейронов.

"Мы получили фундаментальный результат, позволяющий оценить функциональную значимость мемристоров для имитации информационных процессов мозга", — пояснил старший научный сотрудник Исследовательского центра в сфере искусственного интеллекта Университета Лобачевского кандидат физико-математических наук Сергей Стасенко.

В дальнейшем подопытные нейросети будут усложнены настолько, чтобы оценить работу мемристоров в математических вычислениях или имитации двигательной активности. "Предполагается, что за счёт более точной имитации информационных процессов в мозге расширятся как функциональные характеристики нейронной сети, так и её энергоэффективность при реализации в нейроморфных чипах", — отметил Стасенко.

Достижение российских учёных очень своевременное, потому что традиционные компьютеры подошли к технологическому пределу, и теперь вся надежда — на копирование процессов, происходящих в человеческом мозге, прокомментировал доцент Высшей школы прикладной физики и космических технологий Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого Николай Ушаков. "Ведь мозг человека гораздо эффективнее справляется с определёнными задачами, чем вычислительная техника. Поэтому позаимствовать определённые идеи у природы многие пытаются", — резюмировал он.

Автор Сергей Кобин
Сергей Кобин — журналист, корреспондент новостной службы Правды.Ру
Обсудить