一個(gè)國際研究人員小組通過(guò)設計一種具有復雜大腦功能的納米線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，在人工智能(AI)的開(kāi)發(fā)方面取得了突破。
日本國立材料科學(xué)研究所(NIMS)的科學(xué)家團隊通過(guò)整合覆蓋有厚度約1納米的聚合物絕緣層的許多銀納米線(xiàn)，創(chuàng )建了所謂的“神經(jīng)形態(tài)網(wǎng)絡(luò )”。該網(wǎng)絡(luò )之所以起作用，是因為兩條納米線(xiàn)之間的連接處形成了行為似神經(jīng)突觸的可變電阻元件或突觸元件。
然后，網(wǎng)絡(luò )由許多相互作用的突觸元件組成以形成較大的網(wǎng)絡(luò )，當施加電壓時(shí)觸發(fā)該網(wǎng)絡(luò )，從而使其找到最佳的電流路徑或電效率最高的路徑。
通過(guò)使用該網(wǎng)絡(luò )，該團隊能夠產(chǎn)生類(lèi)似于與人類(lèi)特有的高級大腦功能相關(guān)的電學(xué)特征，例如記憶，學(xué)習，忘記，變得機警并恢復平靜。
國際材料納米建筑研究中心的研究負責人兼副主任Toyamabu Nakayama說(shuō)，該網(wǎng)絡(luò )是通過(guò)所謂的神經(jīng)形態(tài)計算改善人工智能的一項更大的科學(xué)目標的一部分。他對《設計新聞》表示：“神經(jīng)形態(tài)計算吸引了很多興趣。”他列舉了神經(jīng)芯片領(lǐng)域的最新發(fā)展，例如英特爾的Nervana和IBM的True North Chip等神經(jīng)芯片。“這些挑戰基于使用電路模擬大腦中的生物信號，以及精美地模擬迄今為止開(kāi)發(fā)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )建模。”
創(chuàng )建更多創(chuàng )意AI
Nakayama告訴我們，NIMS團隊在進(jìn)行的一些神經(jīng)形態(tài)計算工作中發(fā)現了局限性，但“大腦的基本特征缺失了”。他解釋說(shuō)：“這里的問(wèn)題是，目前所有的AI技術(shù)都需要將大量數據集連接到計算機系統，甚至對于基于神經(jīng)芯片的系統也是如此。” “。布線(xiàn)的復雜性是要解決的問(wèn)題之一，因為大腦允許單個(gè)神經(jīng)細胞通過(guò)10,000個(gè)突觸與10,000個(gè)其他細胞進(jìn)行通訊，而目前的半導體技術(shù)(光刻)無(wú)法使用光刻技術(shù)實(shí)現如此復雜的布線(xiàn)。”
而且，人腦可以參與自組織和功能的創(chuàng )建，“所以我們具有聯(lián)想的思維，創(chuàng )造力，直覺(jué)等，”中山說(shuō)，這是人工智能技術(shù)目前所缺乏的。
盡管中山團隊開(kāi)發(fā)的網(wǎng)絡(luò )無(wú)法解決所有這些問(wèn)題，但它確實(shí)為開(kāi)發(fā)更復雜的AI提供了起點(diǎn)，并且為“自然而然沒(méi)有的”神經(jīng)形態(tài)納米線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )引入了“無(wú)設計”方法。軟件程序，”他說(shuō)。“因此，現在我們希望我們的工作可能能夠為我們的'智能'和'創(chuàng )造力'的起源建立更好的假設，并找到一種打開(kāi)新型信息處理器的方法。”
類(lèi)腦技術(shù)
研究人員在《自然科學(xué)報告》雜志上發(fā)表了一篇有關(guān)其工作的論文。
該小組目前正在使用神經(jīng)形態(tài)網(wǎng)絡(luò )材料開(kāi)發(fā)一種類(lèi)似于大腦的存儲設備，他們希望它們將使用與當前計算機所使用的根本不同的原理進(jìn)行操作。盡管當前計算機被設計為花費時(shí)間和精力來(lái)尋求最佳解決方案，但是新存儲設備旨在在特定限制內快速做出決定，即使生成的解決方案可能不是絕對最佳。
中山解釋說(shuō)：“例如，在我們僅通過(guò)提供字符形狀的一部分來(lái)將形狀字符存儲在網(wǎng)絡(luò )中之后，該設備將建議可能的字符而無(wú)需任何程序，” Nakayama解釋說(shuō)。“這是一種聯(lián)想或認知信息處理器;但是，由于它不需要任何程序和計算機，因此它將是節能的處理器。”
該網(wǎng)絡(luò )還使得開(kāi)發(fā)節能的自主系統成為可能，
該系統可以響應環(huán)境變化而動(dòng)態(tài)地做出決策，而人工智能目前還沒(méi)有。最終，研究人員希望他們的工作能對大腦如何為未來(lái)的技術(shù)和應用提供信息有更深入的了解。
伊麗莎白·蒙塔爾巴諾(Elizabeth Montalbano)是一位自由作家，他撰寫(xiě)了有關(guān)技術(shù)和文化的20多年的著(zhù)作。她在鳳凰城，舊金山和紐約市生活和工作過(guò)，擔任專(zhuān)業(yè)記者。閑暇時(shí)，她喜歡沖浪，旅行，音樂(lè )，瑜伽和烹飪。她目前居住在葡萄牙西南海岸的一個(gè)村莊。