一个国际研究人员小组通过设计一种具有复杂大脑功能的纳米线网络，在人工智能(AI)的开发方面取得了突破。
日本国立材料科学研究所(NIMS)的科学家团队通过整合覆盖有厚度约1纳米的聚合物绝缘层的许多银纳米线，创建了所谓的“神经形态网络”。该网络之所以起作用，是因为两条纳米线之间的连接处形成了行为似神经突触的可变电阻元件或突触元件。
然后，网络由许多相互作用的突触元件组成以形成较大的网络，当施加电压时触发该网络，从而使其找到最佳的电流路径或电效率最高的路径。
通过使用该网络，该团队能够产生类似于与人类特有的高级大脑功能相关的电学特征，例如记忆，学习，忘记，变得机警并恢复平静。
国际材料纳米建筑研究中心的研究负责人兼副主任Toyamabu Nakayama说，该网络是通过所谓的神经形态计算改善人工智能的一项更大的科学目标的一部分。他对《设计新闻》表示：“神经形态计算吸引了很多兴趣。”他列举了神经芯片领域的最新发展，例如英特尔的Nervana和IBM的True North Chip等神经芯片。“这些挑战基于使用电路模拟大脑中的生物信号，以及精美地模拟迄今为止开发的神经网络建模。”
创建更多创意AI
Nakayama告诉我们，NIMS团队在进行的一些神经形态计算工作中发现了局限性，但“大脑的基本特征缺失了”。他解释说：“这里的问题是，目前所有的AI技术都需要将大量数据集连接到计算机系统，甚至对于基于神经芯片的系统也是如此。” “。布线的复杂性是要解决的问题之一，因为大脑允许单个神经细胞通过10,000个突触与10,000个其他细胞进行通讯，而目前的半导体技术(光刻)无法使用光刻技术实现如此复杂的布线。”
而且，人脑可以参与自组织和功能的创建，“所以我们具有联想的思维，创造力，直觉等，”中山说，这是人工智能技术目前所缺乏的。
尽管中山团队开发的网络无法解决所有这些问题，但它确实为开发更复杂的AI提供了起点，并且为“自然而然没有的”神经形态纳米线网络引入了“无设计”方法。软件程序，”他说。“因此，现在我们希望我们的工作可能能够为我们的'智能'和'创造力'的起源建立更好的假设，并找到一种打开新型信息处理器的方法。”
类脑技术
研究人员在《自然科学报告》杂志上发表了一篇有关其工作的论文。
该小组目前正在使用神经形态网络材料开发一种类似于大脑的存储设备，他们希望它们将使用与当前计算机所使用的根本不同的原理进行操作。尽管当前计算机被设计为花费时间和精力来寻求最佳解决方案，但是新存储设备旨在在特定限制内快速做出决定，即使生成的解决方案可能不是绝对最佳。
中山解释说：“例如，在我们仅通过提供字符形状的一部分来将形状字符存储在网络中之后，该设备将建议可能的字符而无需任何程序，” Nakayama解释说。“这是一种联想或认知信息处理器;但是，由于它不需要任何程序和计算机，因此它将是节能的处理器。”
该网络还使得开发节能的自主系统成为可能，
该系统可以响应环境变化而动态地做出决策，而人工智能目前还没有。最终，研究人员希望他们的工作能对大脑如何为未来的技术和应用提供信息有更深入的了解。
伊丽莎白·蒙塔尔巴诺(Elizabeth Montalbano)是一位自由作家，他撰写了有关技术和文化的20多年的著作。她在凤凰城，旧金山和纽约市生活和工作过，担任专业记者。闲暇时，她喜欢冲浪，旅行，音乐，瑜伽和烹饪。她目前居住在葡萄牙西南海岸的一个村庄。