指甲蓋大小的芯片代替超級計算機?
根據科技部官網消息,日前,麻省理工學(xué)院的工程師設計了一種(zhǒng)人造突觸,能(néng)夠精确地控制流過(guò)它的電流強度,類似于離子在神經(jīng)元之間流動的方式,并已利用矽鍺制成(chéng)人造突觸芯片。該芯片及其突觸在模拟研究中可用于識别手寫樣(yàng)本,準确率高達95%。該研究成(chéng)果發(fā)表在《自然—材料》期刊上,标志著(zhe)人類向(xiàng)便攜式,低功耗神經(jīng)形态芯片邁出了重要一步。
據悉,人腦約有一千億個神經(jīng)元,神經(jīng)元通過(guò)100萬億突觸傳遞指令,使大腦能(néng)夠以閃電般的速度識别圖案,完成(chéng)記憶并執行其它學(xué)習任務。新興領域“神經(jīng)形态計算”的研究人員試圖設計出像人腦一樣(yàng)工作的計算機芯片,通過(guò)模拟信号工作,類似于神經(jīng)元。通過(guò)這(zhè)種(zhǒng)方式,小型神經(jīng)形态芯片可以像大腦一樣(yàng)有效地處理數以百萬計的并行計算,而目前隻有大型超級計算機才可能(néng)實現。這(zhè)種(zhǒng)便攜式人工智能(néng)方法中亟待解決的問題便是神經(jīng)突觸。
研究人員利用矽鍺制成(chéng)人造突觸組成(chéng)的神經(jīng)形态芯片,每個芯片由“輸入/隐藏/輸出神經(jīng)元”組成(chéng),每個神經(jīng)元通過(guò)基于細絲的人造突觸連接到(dào)其它“神經(jīng)元”。每個突觸約25納米,且之間離子流的差異僅為4%,是目前實驗室能(néng)達到(dào)的最一緻的裝置,也是演示人工神經(jīng)網絡的關鍵。随後(hòu)研究人員進(jìn)行人造神經(jīng)網絡的計算機模拟,識别手寫樣(yàng)本,其準确率達到(dào)了95%,而現有軟件算法的精度為97%。
該團隊正在模拟基礎上制作真正可執行識别手寫任務的神經(jīng)形态芯片,并期望利用其人工突觸設計制造更小型、便攜式的神經(jīng)網絡設備用于執行複雜計算,最終實現利用指甲蓋大小的芯片代替超級計算機。
來源:人民網-科技頻道(dào)