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.


Ismerd meg a ROADSTER magazint!
AUTÓK - DESIGN - GASZTRO - KULT - UTAZÁS - TECH // Ha szereted a minőséget az életed minden területén, páratlan élmény lesz!
Autót vennél mostanában? Nézz bele a PLAYER AUTÓTESZT ROVATÁBA!
Minden friss és izgalmas autót kipróbálunk, amit csak tudunk, legyen az dízel vagy elektromos, olcsó vagy luxus, kétszemélyes vagy kisbusz!
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.