Dieser Transistor ahmt Neuronen in einem menschlichen Gehirn nach

Wir benutzen häufig Computer, um Entscheidungen zu treffen. Möchten Sie wissen, wo Sie in Ihrer Nähe gut essen können? Führen Sie einfach eine Schnellsuche auf Ihrem Handy durch.




Möchten Sie Informationen für eine Klasse finden, an der Sie teilnehmen? Noch eine schnelle Suche! Aber was ist mit unseren Geräten, die ihre eigenen Entscheidungen treffen? Was ist mit Lernen und Anpassung an verschiedene Situationen?



Computer sind sicherlich in der Lage, einige Entscheidungen und Vorhersagen zu treffen. Zum Beispiel, wenn Sie versuchen, eine Google-Suche, werden Sie bemerken, dass Sie mit Vorschlägen für den gesuchten Artikel gefüttert werden, noch bevor Sie die Suchanfrage vollständig eingegeben haben.

Außerdem können heutzutage mehrere E-Mail-Apps wichtige von weniger wichtigen E-Mails trennen.

Computersysteme sind in der Lage, erstaunliche Dinge wie das Besiegen der Welt zu bewirken bester Go-Spieler mit Hilfe von künstlicher Intelligenz. Es bleibt jedoch noch einiges zu tun, um Funktionen wie das abstrakte Denken auszuführen.

Ich nehme an, der heilige Gral der künstlichen Intelligenz wäre der Aufbau eines Systems, das das menschliche Gehirn nachahmen könnte.

Zufällig haben Forscher der Universität für elektronische Wissenschaft und Technologie in China und der Nanyang Technological University in Singapur einNeuronentransistorSimuliert das Verhalten eines Neurons in einem menschlichen Gehirn.

Ein solches Gerät könnte das Fundament eines Geräts bilden, das letztendlich die Funktionalität von a nachahmt menschliches Gehirn.

Eine schematische Darstellung des Neuronentransistors | Phys.org; Bildnachweis: S. G. Hu et al. 2017 IOP Publishing
Ein Neuron ist ein Zelltyp, der im Nervensystem des menschlichen Körpers vorkommt. Das menschliche Gehirn enthält mehrere Milliarden Neuronen. Neuronen übermitteln Botschaften und sind im Wesentlichen für die Steuerung der Funktionen des menschlichen Körpers verantwortlich.



Überblick über den Neuronentransistor

Die Forscher entwickelten einen Transistor aus einem Halbleitermaterial namens Molybdändisulfid (MoS)2), die in der Lage ist, eine Zählaufgabe auszuführen, die dem Umordnen der Perlen, aus denen ein Abakus mit zwei Perlen besteht, ähnlich ist.

Ein Neuron im Gehirn kann Signale von anderen Neuronen empfangen. Auf der Grundlage der in diesen Signalen enthaltenen Informationen wird „entschieden“, ob „gefeuert“ werden soll oder nicht. Der Neuronentransistor muss dieses Verhalten nachahmen können.

Die Forscher entwickelten einen Transistor aus einem Halbleitermaterial namens Molybdändisulfid (MoS)2). Es ist in der Lage, eine Zählaufgabe auszuführen, die der Neuanordnung der Perlen ähnlich ist, aus denen ein Abakus mit zwei Perlen besteht.

Während es in der Vergangenheit andere ähnliche Geräte gab, waren ihre Betriebsgeschwindigkeiten relativ niedrig. Ein Neuron im menschlichen Körper feuert mit einer Geschwindigkeit von etwa 5-mal pro Sekunde. Bisherige Neuronentransistoren waren nicht in der Lage, Geschwindigkeiten von 0,05 mal pro Sekunde zu überschreiten.

Das Gerät der Forscher der Universität für elektronische Wissenschaft und Technologie in China und der Nanyang Technological University kann jedoch mit Geschwindigkeiten von 0,01-mal pro Sekunde bis 15-mal pro Sekunde feuern.

Die Forscher hoffen, das Gerät in Zukunft so zu modifizieren, dass es komplexere Aufgaben ausführen kann.





Abschließende Gedanken

Es sollte beachtet werden, dass diese Arbeit nur eine grundlegende Manifestation der Neuronenfunktion darstellt. Mit Verbesserungen könnte es die Grundlage für Computersysteme bilden, die komplexe Entscheidungen treffen und sich an unterschiedliche Situationen anpassen können.