28 Июня 2017
МОСКВА, 28 июня Американские ученые создали первый полупроводниковый аналог синапса – соединения между нервными клетками, что позволит ученым создавать вычислительные целостности, имитирующие работу мозга, и изучать его тайны в железе, говорится в статье, опубликованной в журнале ACS Nano.
Главной характерной чертой синапсов является то, что они могут одновременно транслировать как возбуждающие, так и тормозящие сигналы в другие нервозные клетки. Все попытки разместить их устройство требуют использования 10-20 транзисторов, комбинация которых позволяет имитировать только одно нервное окончание. Мозг человека, в свою очередь, содержит 100 триллионов синапсов, рассказывает Хань Ван (Han Wang) из университета Южной Калифорнии в Сан-Франциско (США).
Синапсы, или нервные окончания, представляют собой особые конструкции на поверхности нервных клеток, которые позволяют им передавать справку в виде электрических и химических сигналов в соседние нейроны, обмениваясь с ними особыми молекулами-нейротрансмиттерами. В клетках мозга человека и других животных содержатся десятки подобных веществ, часть из которых возбуждает нейроны, заставляя их чаще вырабатывать сигналы, а другие – угнетают их работу.
Ван и его коллеги создали первый полноценный аналог синапса, собрав своеобразный бутерброд из нескольких кусочков разных полупроводников – так называемого черного люминофора и селенида олова, а также двух золотых контактных площадок и подложки из двуокиси силиция.
Ключевая часть этого искусственного синапса – тонкий слой оксида люминофора, разделяющий фосфорный полупроводник и подложку, как рассказывают ученые, может показаться многим ученым ошибкой или дефектом производства, так как такие слои обычно образуются при плохой изоляции миикросхем и при их контакте с воздухом во время изготовления.
На самом деле, эта часть бутерброда Вана и его коллег позволяет ему переключаться между разными режимами работы, пропуская или не пропуская ток при приложении электрического поля к одному или двум золотым электродам. То, как много пропускает тока этот слой, можно самостоятельного менять, используя эти катоды, что позволяет ему полностью имитировать то, как работают синапсы и нервные клетки в целом.
Соответственно, комбинации большого числа подобных искусственных нервных окончаний можно применять не только для создания искусственных нейросетей, не тратя на это огромное число транзисторов или вычислительных ресурсов, но и для создания аналогов диэнцефалона и цепочек нейронов живых существ и изучения того, как они работают. Это, как надеются ученые, приблизит нас к раскрытию тайн людского сознания и разума.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....