Az emberi idegsejtet utánzó mesterséges neuron sokkal hatékonyabb számítógépet tehet elérhetővé

2021 / 08 / 08 / Felkai Ádám
Az emberi idegsejtet utánzó mesterséges neuron sokkal hatékonyabb számítógépet tehet elérhetővé
Egy új kutatás szerint nem csak elektronokkal, hanem ionokkal is lehetséges a memrisztor hatás kiváltása, ez pedig már egészen az emberi idegsejtek működésére emlékeztet.

Jókat lehet vitatkozni azon, hogy a mesterséges intelligencia mely terülteken körözi le az embert, és mely terülten nem fogja talán soha. Végül is egyre aggasztóbb hírek érkeznek a tényleges önvezetés jövőjével kapcsolatban, ami jóval messzebb lehet, mint azt gondoltuk, közben viszont a robotok már egész meggyőző módon kosaraznak.

A robotok még lassan kosaraznak, de egy büntetőpárbajra már nem érdemes kihívni őket A Franciaország-USA kosárlabdameccs szünetében igencsak érdekes dolgok történtek a pályán a tokiói olimpián.

Egy aspektus azonban vitán felül áll: az energiafelhasználás szempontjából az emberi agy jóval – több tízezerszer – hatékonyabb a mesterséges intelligenciánál. A feladat tehát adott: olyan rendszert kellene építeni, amely felveszi a versenyt az emberi aggyal ebből a szempontból. A megoldás pedig épp az agyban, pontosabban az azt felépítő idegsejtekben található.

Mielőtt rátérnék egy új kutatás eredményére, és arra, hogy ez miért lehet áttörő, meg kell ismernünk egy kifejezést, a memrisztort (az angol memristor-ból), amely két szó összevonásából született meg: memory (memória) és resistor (ellenállás). Innen talán már érthető az alapelképzelés – emlékező ellenállásról van szó. A memrisztor nem új keletű dolog, már 1971-ben feltételezték, hogy létezhet ilyen, és még a hazai sajtó is írt róla már 12 éve, amikor a nanotechnológia segítségével ténylegesen is sikerült ezt megvalósítani. A memrisztor abban különbözik a „klasszikus” ellenállástól, hogy a tényleges ellenállása két dologtól függ: mekkora feszültséget kap, illetve mennyi ideig volt feszültség alatt.

A memrisztorok többsége esetén a töltést az elekronok hordozták, viszont lehetséges ionokat is használni erre a célra, éppen úgy, ahogy az az idegsejtek esetén történik. A mostani modellben két elképesztően vékony grafitréteg közé helyezték el az egyetlen molekula vastagságú vízréteget. A rendszerben pedig sikerült kimutatni azt a fentebb említett áram-feszültség összefüggést, amely hiszterézist mutat – vagyis olyan jelenséget, hogy a rendszer aktuális állapota függ annak az előtörténetétől, ha úgy tetszik tehát: emlékezik. Összefoglalva tehát egy ilyen rendszer esetén a számítógépes szimulációban megjelent a memrisztor hatás, méghozzá ionok és nem elektronok közvetítésével. Sőt, ami kicsit már tényleg hátborzongató, a rendszer képes volt a szimuláció során olyan feszültségcsúcsokat modellezni, melyek az idegrendszeri aktivitásra emlékeztettek.

Egyébként nem rég már sikerült ténylegesen egyetlen molekulavastagságú vízréteget létrehozni, és a mostani tanulmány annak lehetőségét vizsgálta a szimulációk felhasználásával, hogy ebben a rendszerben az idegsejteket idéző memrisztor hatás megjelenhet-e. Mint kiderült tehát, igen, megjelenhet, vagyis az elméleti lehetősége nincs kizárva annak, hogy a következő lépések már a mesterséges neuronokhoz vezessenek. A kutatók ezután már kísérletileg szeretnék demonstrálni, hogy ezek a rendszerek képesek végrehajtani különböző alap tanulási algoritmusokat, és így a mesterséges idegsejtekben lehetővé válna az elektromos memória előhívása. Mivel pedig egy ilyen rendszer lényegében az idegrendszert utánozza, így nem csak a szűken vett számítástechnikában lehet fontos a felhasználása, de az idegrendszeri funkciók is kiegészíthetőekké válnának a segítségükkel.

(Kép: Flickr/ZEISS Microscopy)

További cikkek a témában:

Hogyan működik egy neuron-hálózat, amiről a neurálisat mintázzák? A mesterséges neurális hálózat mesterséges idegsejtekből, azaz csomópontokból áll, és létrehozásakor alapvetően a létező, biológiai neuronhálózatokról mintázzák meg. De mi történik akkor, ha az említett biológiai neuronhálózat koncepcionális megértése eleve hibás?

Krónikus betegségeket gyógyíthatnak a világ első mesterséges neuronjai Tudósok által nemrég előállított mesterséges neuronok ugyanúgy viselkednek, mint a valódiak. Az eredmény óriási hatással lesz a gyógyításban.

Bemutatták a Neuralink működő prototípusát, amivel az agyunkat köthetjük majd rá a számítógépekre A Neuralinkkel a jövőben kezelhetővé válhatnak a neurológiai betegségek, új lehetőségeket nyithat a mozgáskorlátozottak számára, hosszú távon pedig akár azt is lehetővé teheti, hogy az emberek a gondolataikkal kommunikáljanak egymással. A mai bemutató viszont még csak az első lépés volt egy nagyon hosszú úton.


Tényleg rémes hatása van az azték halálsípnak az emberi agyra
Tényleg rémes hatása van az azték halálsípnak az emberi agyra
Az agyi szkennelés szerint kifejezetten kísérteties hatással van a síp az emberi agyra, ami a leginkább az uncanny valley jelenségre hasonlít.
A súlyos covid-fertőzés hatására elkezdtek visszahúzódni a rákos daganatok
A súlyos covid-fertőzés hatására elkezdtek visszahúzódni a rákos daganatok
Meglepő, de a covid-fertőzés során kialakult immunválasz igen ígéretes lehet a rákkutatásban: a súlyos fertőzés hatására ugyanis elkezdtek visszahúzódni a legmakacsabb daganatok is.
Ezek is érdekelhetnek
HELLO, EZ ITT A
RAKÉTA
Kövess minket a Facebookon!
A jövő legizgalmasabb cikkeit találod nálunk!
Hírlevél feliratkozás

Ne maradj le a jövőről! Iratkozz fel a hírlevelünkre, és minden héten elküldjük neked a legfrissebb és legérdekesebb híreket a technológia és a tudomány világából.



This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.