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人工大脑的开发进入了一个新阶段
日期:2013-03-19 20:11:44 阅读数:959
一直以来造出像大脑一样的电脑是科学家的梦想,因为大脑能主动进行学习,不用任何编程,并且与电脑相比更加节能。比勒菲尔德大学物理学系的高级讲师安迪·托马斯博士与他的同事们现在已研究出了一种材料,即忆阻器,这是一种可以模仿神经功能的微型电子元件。这个元件将做为人工大脑的关键部件,这个结果将会在近期的《物理学学报d辑:应用物理学》杂志上发表。如果人工大脑能成功开发出来,并且应用于医疗实践,那将会开创出一个医疗器械的新天地。
这种忆阻器中由极薄的纳米薄膜制成的,它一直被认为是电子版的神经突触。神经突触是神经元之间的桥梁,它的数量与神经元的数量成正比,一般情况下,一个神经元与其他神经元通过数千个突触来联系。目前研究出来的忆阻器可以接收来自电子回路的脉冲,并且在将电源断开之后,还可以将先前通过的电荷量进行记忆。所以之前通过的电流的强度及通电时间可以决定忆阻器所允许通过的电流量。
研究者安迪·托马斯指出,在这个方面忆阻器与突触的特性是很相似的,这也就让它成为了制造人造大脑的好材料。它的特性是特别节能,也很耐用,此外还能进行自主学习,是新一代的处理器。在他的文章中还*次阐述了仿神经系统的电脑是怎样将自然现象转化为技术系统的原则,比如忆阻器能够像神经突触那样,与之前的电子脉冲建立联系;其神经作出反映的前提是刺激脉冲要达到一定的数量,在这方面忆阻器与之是一样的。
也正是由于上面的特性,在大脑的学习过程中神经突触起着关键的作用,研究者安迪·托马斯还用巴甫洛夫的经典生理学实验说明了学习的全过程。狗看到食物出现流口水是一种自然反应,但是让狗在看到食物时都能听到铃声,那么,铃声这种信号的刺激就会与引起反应的刺激建立起联系,之后狗只要听到铃声没有看到食物时也会流口水,这就是条件反射的生理原因。让中性的铃声与食物多次同时出现,狗的大脑就会进行学习,将这种刺激的神经元之间的联系建立的更多。忆阻器也可以建立起这样的电子回路,并且与之前的处理器相比,它的存储也更加*。