Корейские ученые создали искусственные синапсы

8 579 просмотров
Об авторе

Синапсы

Искусственные аналоги человеческого мозга могут стать реальностью благодаря созданию микроскопических устройств, имитирующих связи между нейронами.

Изобретение может приблизить создание человекоподобных роботов, самоуправляемых автомобилей, интеллектуальных аналитических систем, революционных инструментов медицинской диагностики и т. п., — обещает один из авторов разработки Тэ Ву Ли (Tae-Woo Lee) из Пхоханского университета науки и технологии (Южная Корея).

Человеческий мозг обладает колоссальной вычислительной мощностью, которая обеспечивается многочисленными соединениями нейронов — синапсами. Считается, что в мозге около 100 миллиардов нейронов и около одного квадриллиона соединений. Каждый синапс срабатывает примерно 10 раз в секунду.

Теоретически мозг может выполнять около 10 квадриллионов операций в секунду. Для сравнения: самый быстрый китайский суперкомпьютер «Тяньхэ-2» способен делать до 55 квадриллионов вычислений в секунду. Однако мощность, потребляемая человеческим мозгом, несоизмеримо меньше той, что требуется компьютеру, — всего 20 Вт против 17,8 МВт, необходимых «Тяньхэ-2».

Ученые во главе с Тэ Ву Ли намерены создать компьютер, имитирующий человеческий мозг и при этом сравнимый с биологическим аналогом не только по эффективности, но и по экономичности.

До сих пор искусственные синапсы требовали для своей работы намного больше энергии, чем человеческие. Синапсы, созданные командой Ли, потребляют всего 1,23 фемтоджоуля на единичную активность, что делает их рекордсменами среди всех ранее созданных устройств такого рода. К слову, яблоко, упавшее на землю с высоты одного метра, к моменту удара накапливает около одного квадриллиона фемтоджоулей кинетической энергии.

Искусственные синапсы Ли представляют собой своего рода транзисторы, способные имитировать активность соединений между клетками человеческого мозга. В основе этих устройств — провода диаметром 200-300 нанометров. Ученые поместили 144 синаптических транзистора на десятисантиметровую пластину.

Искусственные синапсы имеют двухслойную структуру, выполненную из органических материалов. Благодаря такой конструкции устройства могут запирать или освобождать ионы, имитируя работу настоящих синапсов.

В настоящее время группа Ли работает над созданием органических нанопроводов диаметром уже в десятки нанометров. Экспериментируя с различными материалами, ученые надеются еще больше снизить энергопотребление искусственных синапсов.

О своих достижениях ученые рассказали в журнале Science 17 июня.

Корейские ученые создали искусственные синапсы

Приложение
Hi-News.ru

Новости высоких технологий в приложении для iOS и Android.

23 комментария

  1. tabasko

    Квантовая механика вам в помощь...
    Ведь при образовании синаптических взаимосвязей не используется полупроводники или материнские платы, что просто не имеет сопротивления при генерации мысленных процессов. (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

    • Automatron

      Квантовая механика в мозгах вообще не используется и не играет там никакой роли.

      • DenDobriy

        На руторге есть научпоп фильм про основы квантовой физики из 2х частей. Во второй части фильма один биолог-орнитолог ставит эксперименты, по его мнению, доказывающие влияние квантовых эффектов на способность птиц ориентироваться в магнитном поле.

        • Borg

          "научпоп фильм"... Шутите надо полагать? С каких это пор "научпоп фильм" является объективным отражением положения дел в какой-либо области? Дайте ссылку на статью в научно рецензируемом журнал - это будет совсем другой разговор. А видите-ли "один биолог-орнитолог ставит эксперименты, по его мнению, доказывающие". Извините, но орнитолог вообще некомпетентен в области нейрофизиологии.
          Так что это чистой воды ахинея.

          • DenDobriy

            Ball P. (2011). Physics of life: The dawn of quantum biology. Nature (News) 474, 272–274;
            А теперь ваша очередь предоставьте свой диплом критика )

            • DenDobriy

              Ссылку дал для сурьезности.Источник авторитетней Nature трудновато найти. Хотел показать вам,что нехрен ленится самостоятельно проверять информацию и не писать "ахинею" если сам ... не знаешь.

            • Borg

              Филип Болл значит... Воистину британский учёный как он есть... Однако спасибо за ссылку. Посмотрел. Изучил. Забавно. Но если разобраться, то автор просто берёт некую проблему просто проводит аналогии с физикой и делает вывод, что всё дескать серьёзнее чем кажется ("лезвие Оккама" рыдает и стонет). Это действительно мастер городить огород на пустом месте. Причём он не привёл ни одного доказательства своей "теории". А следовательно это очередной пшик и раздувание сенсаций на выбивание грантов (увы но современная наука заметно страдает от этого).

              • DenDobriy

                Так я сразу и написал " по его мнению". Но все же, сходу отрицать любое влияние таких эффектов на макропроцессы ,мне кажется, не стоит. Чем черт не шутит. Но и злоупотреблять тоже не надо. Есть целая "секта", которая верит что силой воли можно коллапсировать волновую функцию и тем выбирать себе настоящее по вкусу! Кто знаком? Один из фильмов на эту тему называется "секрет". Пц. Это как если бы триединость бога попытались обосновать научно)

      • korokoko

        Всё то ты знаешь, Автоматрёна! Ты даже умнее Джона Сноу!

        • Automatron

          не все, но много. Не все же школьники без знаний окружающего мира

          • tabasko

            Пологаю что новая физика прольёт свет на свойства близнецов, в разных уголках мира, чувствовать друг друга. А пока мозг и принципы его работы не изучены, не стоит утверждать что квантовые механизмы не присущи мозговой деятельности. (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

            • deaddreams

              "свойства близнецов, в разных уголках мира, чувствовать друг друга" это что за фантазии. Близнецы чувствуют друг друга на расстоянии не больше чем ты чувствуешь Майкла Джексона сейчас. Квантовые процессы и мозговые это совсем иные порядки. В мозговых процессах фигурируют ионы, молекулы а квантовые процессы становятся ощутимы на много порядков ниже. Это как заявлять что Плутон влияет на образование дюн в пустыне Сахара.

              • Dergan

                Действительно электроны то еще недоучили, а кванты еще доказать надо(т.к. теория эфира до сих пор жива)

                • Automatron

                  теории об эфира вообще не существует. Только мифы и сказки.

                  • DenDobriy

                    Да ладно. Я далек от физики, но частенько попадаются уточнения типа: " ну... бозон Хигса, это что-то вроде локального возмущения поля Хигса, только не путайте с эфиром .....". Хотя,я так понимаю, под эфиром часто понимается довольно разные вещи.

                  • Dergan

                    А как хотите не мне учить=)

              • Dasha2000

                Вернадский- такой ученый( поинтересуйтесь)
                Кроме него к этому пришли много ученых! Короче!
                Именно как Вы сказали: все эти события могут быть связанны!
                Сейчас активно изучают Теорию Единого Поля Пространства!
                Которое связывает все явления и события!
                Но Вы, не зная об этом, пророчески предрекли! А это не все могут!
                Вернадского почитайте, там такое он про "ноосферу" сказал! ( не все его сразу и поняли, правда!)
                Ну а как поняли, сразу офигели!
                :)

            • Dasha2000

              TABASKO! Наивность Ваша умиляет!
              Вы с какова класса?
              Я с 10-го
              Обьясняю( следите за мыслью):
              Квантовая модель мозга не отражает полноты картины всего обьекта( мозга)
              Причина : синапсисы, точнее их количество и быстродействие! Квантовый процессор не догоняет! А жаль! Он так близок!
              Но! Есть малоизученная частица -БИОФОТОН! Чем существо разумнее, тем больше длина его волны!
              Вот!
              Именно за счен "запутанности" биофотонов Ваши близнецы чувствуют! А не квантов!
              Кстати наблюдать действие БИОФОТОНОВ МОЖНО в Кирлиановом излучении! Гляньте! Круто!
              Даже пирамиды Египта в этом излучении Вас заставят задуматься!
              С Уважением!
              Даша

  2. DenDobriy

    Сижу теперь размышляю.... С человеческой точки зрения теория эфира вполне себе здравая. Согласно нашему жизненному опыту должно же что-то из чего-то состоять, где-то начинаться и заканчиваться, есть время, пространство.. Да, мы теперь знаем, что пространство, время и прочие естественные для нас вещи только формальность и просто являются особенность нашего мировосприятия. Но давайте,в порядке бреда, поэкспериментируем. Предлагаю желающим принять участие в эксперименте и все же представить что все начинается из одного. Предложите модель, согласно которой можно обьяснить преобладание невидимой массы, расширение вселенной, перемещения фотона или электрона в пространстве, наличие глюонов и кварков, 4 типа взаимодействия исходя из допущения, что все это производные одного первоэлемента.

    • DenDobriy

      Прям удивительно, что никого не заинтересовала возможность написать любую ересь без последствий(

    • Dasha2000

      О, Боги! Простые вещи устала обьяснять!
      Не смущайте народ я Вам обьясню:
      Все Вами воспринимаемое через органы чувств есть ЗАГУЩЕННАЯ МЫСЛЬ!
      ( я Вам упрощенно говорю!)
      Почему не атом?
      Примитивно обьясняю:
      Если сдуть неким полем електронную оболочку с его ядра, то обнажится некая энергия( в том числе), которая имеет огромную мощь. Правда свойства не изученны до конца.
      Если очень говорить упрощенно, то она и есть все, что Вы видите как данность бытия! Только в "загущенном" виде.

  3. Dasha2000

    Уважение и Почет ученым! Отлично!
    Это приближает Человечество к созданию искусственного мозгового процессора.
    Прибавим искусственное кибер-тело и вот! Бессмертие. Правда нужен нормальный источник питания! Нечто типа РХС ! Это сильно изменит Мир! Поверьте!

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.