الکترونیک است که با تقلید از عملکرد مغز انسان در یادگیری کارآمد

تنها 10 سال پیش دانشمندان در حال کار بر روی آنچه که آنها امیدوار بود باز یک مرز جدید از neuromorphic محاسبات تنها می تواند از یک دستگاه با استفاده از ابزار مینیاتوری به نام memristors که تابع/عمل مانند سیناپس مغز.

اما در حال حاضر یک تیم در دانشگاه ماساچوست امهرست کشف کرده است در حالی که در راه خود را به درک بهتر پروتئین ساخت نانوسيم های چگونه به استفاده از این بیولوژیکی برق انجام رشته را neuromorphic memristor یا “حافظه ترانزیستور,” دستگاه. آن را اجرا می کند بسیار موثر در قدرت بسیار کم به عنوان مغز را برای حمل سیگنال ها بین سلول های عصبی. جزئیات در طبیعت ارتباطات.

به عنوان اولین نویسنده Tianda فو دکترای خود را در مهندسی برق و کامپیوتر, توضیح می دهد, یکی از بزرگترین موانع برای neuromorphic محاسبات و ساخته شده است که آن را به نظر می رسد قابل دسترسی است که اکثر کامپیوتر های معمولی عمل در بیش از 1 ولت در حالی که مغز می فرستد سیگنال به نام پتانسیل های عمل بین نورون ها در حدود 80 millivolts — چند بار پایین تر است. امروز یک دهه پس از آزمایش های اولیه, memristor ولتاژ به دست آمده است در محدوده شبیه به کامپیوتر معمولی اما گرفتن زیر که غیر محتمل به نظر می رسید او می افزاید.

فو گزارش می دهد که با استفاده از پروتئین ساخت نانوسيم های توسعه یافته در UMass Amherst از باکتری Geobacter توسط میکروبیولوژیست و co-نویسنده Derek دوست داشتنی او در حال حاضر انجام آزمایش های که در آن memristors رسیده عصبی کنيم. کسانی که آزمايشات انجام شده در آزمایشگاه مهندسی برق و کامپیوتر پژوهشگر و co-نویسنده Jun یائو.

یائو میگوید: “این اولین بار است که یک دستگاه می تواند در همان سطح ولتاژ به عنوان مغز است. مردم احتمالا حتی به جرات امیدواریم که ما می تواند ایجاد یک دستگاه است که به عنوان قدرت کارآمد به عنوان بیولوژیکی همتایان در مغز است اما در حال حاضر ما باید واقع بینانه شواهد فوق العاده کم قدرت قابلیت های محاسباتی. این یک مفهوم دستیابی به موفقیت و ما فکر می کنیم آن را به علت بسیاری از اکتشاف در الکترونیک است که در این بیولوژیکی ولتاژ رژیم است.”

دوست داشتنی با اشاره Geobacter را رسانا الکتریکی پروتئین ساخت نانوسيم های ارائه بسیاری از مزایای بیش از گران سیلیکون ساخت نانوسيم های که نیاز به مواد شیمیایی سمی و پر انرژی در فرآیندهای تولید. پروتئین ساخت نانوسيم های نیز با ثبات تر در آب و یا مایعات بدن یک ویژگی مهم برای کاربردهای زیست پزشکی. برای این کار محققان برشی ساخت نانوسيم های باکتری ها پس تنها رسانا پروتئین استفاده می شود او می افزاید.

فو می گوید که او و یاا تعیین کرده بود برای قرار دادن خالص ساخت نانوسيم های از طریق paces خود را به دیدن آنچه که آنها قادر به در ولتاژ مختلف ، آنها تجربه با پالس روشن و خاموش الگوی مثبت-منفی هزینه ارسال از طریق فلزی کوچک موضوع در یک memristor که ایجاد یک سوئیچ الکتریکی.

آنها با استفاده از یک فلز موضوع به دلیل پروتئین ساخت نانوسيم های تسهیل فلز کاهش تغییر یون های فلزی و واکنش انتقال الکترون خواص. دوست داشتنی می گوید این ميکروبی توانایی تعجب آور نیست چرا که وحشی باکتریایی ساخت نانوسيم های تنفس و شیمیایی کاهش فلزات به انرژی خود را در راه ما تنفس اکسیژن است.

به عنوان on-off پالس ایجاد تغییرات در فلز رشته های جدید انشعاب و اتصالات ایجاد شده در این دستگاه کوچک است که 100 برابر کوچکتر از قطر یک موی انسان یائو توضیح می دهد. آن را ایجاد یک اثر شبیه به یادگیری-اتصالات جدید — در یک مغز واقعی. او می افزاید: “شما می توانید زیر و بم هدایت و یا شکل پذیری از نانوسیم-memristor سیناپس پس از آن می توانید شبیه سازی اجزای بیولوژیکی برای مغز الهام گرفته از محاسبات. در مقایسه با یک کامپیوتر معمولی این دستگاه دارای قابلیت یادگیری است که مبتنی بر نرم افزار.”

فو به یاد می آورد: “در اولین آزمایش ما این نانوسیم عملکرد رضایت بخش نیست, اما آن را به اندازه کافی برای ما به رفتن نگه دارید.” بیش از دو سال او را دیدم بهبود تا زمانی که یک روز سرنوشت ساز خود و یاا چشم پرچ شده بودند توسط ولتاژ اندازه گیری ظاهر می شود در روی صفحه نمایش کامپیوتر.

“من به یاد داشته باشید روز ما شاهد این عملکرد عالی. ما به تماشای کامپیوتر به عنوان زمان ولتاژ رفت و برگشت بود که اندازه گیری می شود. آن را نگه داشته انجام پایین و پایین و گفت: ما به هر یک از دیگر, ‘وای آن کار می کند.’ این بسیار تعجب آور و بسیار دلگرم کننده است.”

فو یائو دوست داشتنی و همکاران طرح به دنبال این کشف با تحقیقات بیشتر بر روی مکانیسم و “به طور کامل کشف شیمی, زیست شناسی و الکترونیک” پروتئین ساخت نانوسيم های در memristors فو می گوید: به همراه برنامه های کاربردی ممکن است که ممکن است شامل یک دستگاه نظارت بر ضربان قلب ، یائو می افزاید: “این ارائه می دهد امید در امکان که یک روز این دستگاه می توانید به واقعی سلول های عصبی در سیستم های بیولوژیکی.”

tinyurlis.gdv.gdv.htu.nuclck.ruulvis.netshrtco.de

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>