Эмуляция человеческого мозга является одним из краеугольных камней развития искусственного интеллекта. Новое исследование, опубликованное в журнале Nature Communications Джанлукой Милано и Карло Рикарди, учеными кафедры прикладной науки и технологий Политехнического университета в Турине, является шагом вперед в этом направлении. Эксперты создали новое устройство минимальных размеров для искусственного воспроизведения связи между нейронами.

Напомним, что эмуляция головного мозга – это процесс полномасштабного имитационного моделирования главного органа центральной нервной системы, иными словами «загрузка разума в компьютер». Одна из величайших задач ученых заключается в попытке искусственно воспроизвести обработку сигналов в мозге человека.

Как правило, нейронные сети могут быть смоделированы только очень громоздким и неэффективным способом с использованием сложного оборудования. Работа итальянских ученых показала, как можно искусственно имитировать активность синапсов (то есть контактов между нейронами, которые регулируют процессы обучения в нашем мозге) в одной лишь нанопроволоке, которая более чем в тысячу раз тоньше человеческого волоса.

Разработанная экспертами нанопроволока из кристаллов оксида цинка выводит мемристор (электронное устройство, способное искусственно воспроизводить функции биологических синапсов) на новый уровень производительности. Благодаря использованию нанотехнологий, которые позволяют управлять веществом на атомном уровне, впервые стало возможным объединить в одном устройстве синаптические функции, ранее воспроизводившиеся только индивидуально через отдельные устройства. Нанопроволока позволяет значительно минимизировать размер мемристора, уменьшая сложность и энергопотребление электронных схем, необходимых для реализации алгоритмов обучения.

По мнению ученых, новая технология прокладывает путь к разработке нейроморфных чипов, которые могут имитировать функционирование человеческого мозга, будучи при этом маленькими и энергоэффективными.