這研究有助發展人工大腦

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。

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。」

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。」

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