邁向人工大腦：科學家研發像突觸一樣運作的憶阻器

製造出能像大腦一樣運作的電腦，一直被科學家視為實現人工智慧的關鍵。而最近，美國麻省大學艾姆斯特分校（University of Massachusetts Amherst）的研究員成功研發一種能模擬大腦突觸運作的納米裝置，距離製造人工大腦邁進了一步。

突觸是連接人體神經元的渠道，負責傳遞神經元之間的訊息，對人類形成感覺及思想至關重要。有別於使用二進制 0 和 1 的傳統電腦，模仿大腦運作的電腦是基於神經網絡設計，所以科學家必需找出模擬突觸傳遞訊息的方法，令未來電腦可平行處理大量數據。

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憶阻器

新裝置由記憶電阻器構成，簡稱為憶阻器──一種可以紀錄經過的電流大小的電阻。不像其他現代電子存儲器，比如 CMOS 存儲器，憶阻器在沒有電的情況下也能紀錄自己的狀態，且耗能少。更重要的是，擴散憶阻器可以真正模擬鈣離子等電子在突觸中傳播的現象，準確地模仿神經訊息傳遞的過程。

研究員及機械工程教授楊約書亞（Joshua Yang）博士解釋：「我們發現銀或銅等金屬原子，與鈣離子在人類突觸中散播的方式相似。」

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用途廣泛

楊博士表示，這裝置應用廣泛，不單止可有助電腦科學發展，更可增加生物學對神經系統的認識：「在電腦方面，切換時間少於一微秒的極快憶阻器，能作為選擇器，製造大型憶阻交叉陣列；而切換較慢的裝置則能用於神經型態模擬器，這能讓我們製造仿真度極高的人工突觸，能幫助神經生物學家理解和複製突觸的運作。」

研究隊伍包括英國拉夫堡的研究員、加州惠普實驗室及紐約布魯克海文國家實驗室，他們正努力解析納米裝置的運作。楊綜括道：「我們將繼續改造及優化憶阻器，將其運用於不同領域。」