科学家的目标是用超导神经元模拟人脑的能量效率

我们的大脑是非常复杂的器官,所以它们远远没有被现代科学完全理解。

我们知道的一件事是人脑是一种非常高效的计算设备 - 它的运行时钟速度比现代微处理器低得多, 同时仍然 每秒进行数十亿次计算。

现在,麻省理工学院的计算机科学家正在尝试使用由超导纳米线制成的神经网络来复制人类大脑的计算效率。

我们头脑中的“电脑”

根据麻省理工学院的技术评论,我们的大脑比“一碗粥”的能量更多,而世界上最强大的超级计算机“ 比大城镇使用更多的能量”。

尽管如此,大脑令人难以置信的计算效率使我们能够走路,交谈,思考等。

一段时间以来,计算机科学家们一直在寻找建立在大脑类网络中连接的人工神经元。原则上,这将导致显着更高的能效。

麻省理工学院的Emily Toomey及其同事设计了一种由纳米线制成的超导神经元。他们声称这是一个突破 - 因为它显示了许多与人类大脑神经网络类似的行为。

理论上,研究人员的设备与大脑的能源效率相匹配,可能是“新一代超导神经网络的基石,它将比传统的计算机器更有效率”,麻省理工学院的新闻声明说。

Toomey和她的同事说,超导纳米线具有非线性特性,使它们能像真正的生物神经元一样发挥作用。

当流过它的电流超过阈值时,纳米线的超导性会破坏 - 这模仿了生物神经元不会发射的方式,除非输入信号超过阈值水平。

此外,当纳米线的超导性破坏时,电阻突然增加,产生的电压脉冲与神经元中的动作电位或电脉冲非常相似 - 动作电位有效地产生 脑信号。

将纳米线连接到其他电线并创建网络使模拟更加真实。

匹配人类的大脑

这组计算机科学家声称,他们的超导神经网络理论上可以匹配人脑,每秒每瓦特管理大约10 14个 突触操作。

“从功率和速度的角度来看,纳米线神经元可以是一种极具竞争力的技术,”该组织在麻省理工学院的新闻稿中表示。

他们说:“结果将是一个大规模的神经形态处理器,可以作为尖峰神经网络进行训练,以执行模式识别等任务或用于模拟大型生物逼真网络的尖峰动态。”

一如既往,耐心是关键:纳米线神经网络超级计算机远未成为现实,但研究结果显示了许多希望。

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