Учeныe из исслeдoвaтeльскoгo пoдрaздeлeния IBM в Цюриxe, с испoльзoвaниeм спeциaлизирoвaнныx энeргoeмкиx мaтeриaлoв, сoздaны искусствeнныe нeйрoны, кoтoрыe кaк мoжнo ближe рaбoтaть нa нoрмaльнoй рaбoтe нeйрoнoв головного мозга. Эти искусственные нейроны, с использованием эффекта фазового перехода материала может стать основой для нейроморфных вычислительных систем с максимальной энергоэффективностью, вы сможете решать сложные проблемы, связанные с функционированием искусственного интеллекта, самообучения и обработки в реальном времени больших объемов различных данных.
Основе новых искусственных нейронов является теллурид сурьмы-Германия, материал широко используется в производстве перезаписываемых дисков Blu-ray дисков. Этот материал и другие подобные материалы, могут находиться в одном из двух устойчивых состояний, аморфный (без определенной структуры) и кристаллическом (с упорядоченным строением кристаллической решетки). Однако, эти нейроны не храним информацию в цифровом виде, а также другие аналоги нейронов на основе установленных электронных компонентов, транзисторы. Они, как и нейроны головного мозга, несущих информацию в аналоговой форме, в виде значений удельного электрического сопротивления активной части.
Подача искусственный нейрон представляет собой серию электрических импульсов, ученые сделали материал переходит в кристаллическое состояние, что привело к созданию аналога нервного импульса вырабатывается обычных нейронов. А совокупность искусственных нейронов, организованных в соответствующую цепь может быть использована для признания или раскрытия информации в режиме реального времени корреляция нескольких независимых потоков данных, например, потоки из различных метеорологических датчиков, расположенных в разных точках земного шара и связаны друг с другом через Интернет. Также схема искусственного нейрона может быть использована для поиска в истории потоки данных различных типов, например, в потоке данных финансовых операций и потоков данных, состоящая из социальных сетей.
Исследователи из IBM создали экспериментальный чип, на кристалле которого были сотни искусственных нейронов, которые могут быть запрограммированы для выполнения быстрой обработки сложных сигналов. Эти нейроны выжил, не теряя своей функциональности миллиарда циклов переключения и формирования импульсов, что достаточно для непрерывной работы в нормальных условиях в течение нескольких лет при частоте обновления 100 Гц. Энергия, необходимая для переключения в состояние искусственного нейрона менее чем 5 picojoule, что соответствует мощности 120 милливатт и десятки миллионов раз меньше, чем энергопотребление обычных ламп накаливания.
«Эти нейроны, основанный на эффекте фазового перехода, в сочетании с другими наноразмерных компьютерные компоненты, такие как искусственные синапсы, могут стать одними из ключевых компонентов будущих компактный, эффективный и мощный нейроморфных процессоров», — говорит Томас тума (Томас Тума), «и эти процессоры, в свою очередь, будет основой вычислительных систем, способны быстро решать проблемы, что выходит даже на самых мощных современных компьютерах, которые могут справиться только человеческий мозг».