Международная группа физиков из Нидерландов и Южной Кореи впервые создали искусственный синапс, передающий информацию тем же способом, что и мозг человека. Исследование опубликовано в научном журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Вычислительные системы на физических принципах работы человеческого мозга интересуют ученых и инженеров благодаря их высокой энергоэффективности. Мозг потребляет примерно в 10 раз меньше энергии по сравнению с компьютером средней комплектации.
Предыдущие эксперименты привели к появлению компьютеров, которые имитируют мозговую деятельность, но используют обычные твердые материалы. Тогда как наш мозг использует в качестве среды воду и ионы соли.
В новой работе команда создала аналог нейрона размером 150 на 200 микрометров, который передавал информацию с помощью ионов в водном растворе.
Новое устройство назвали ионным мемристором. При получении электрических импульсов ионы внутри жидкости мигрируют через канал, что приводит к изменению концентрации ионов.
В зависимости от интенсивности или продолжительности импульса проводимость канала соответствующим образом корректируется, отражая усиление или ослабление связей между нейронами. Степень изменения проводимости служит измеримым представлением входного сигнала.
По словам авторов исследования, их открытие может лечь в основу новых компьютерных систем, значительно превосходящих по эффективности и энергопотреблению современные технологии.
Ранее ученые узнали, кто из людей научился использовать все возможности своего мозга.