研究人員開發(fā)可實現(xiàn)樹突網(wǎng)絡的人工神經(jīng)纖維晶體管

基于人工智能 (AI) 的技術的進步導致可供計算機處理的數(shù)據(jù)量出現(xiàn)天文數(shù)字的增長?，F(xiàn)有的計算方法往往按順序處理數(shù)據(jù)，因此處理海量信息需要大量的時間和功率。因此，需要過渡到新的計算范式來解決這些具有挑戰(zhàn)性的問題。研究人員目前正致力于開發(fā)節(jié)能的神經(jīng)形態(tài)計算技術和硬件，這些技術和硬件能夠通過模仿人腦的結構和機制來處理大量信息。

韓國科學技術研究院(KIST)報告稱，由光電子材料與器件中心的 Jung ah Lim 博士和 Hyunsu Ju 博士領導的研究小組已成功開發(fā)出結構和功能類似的有機神經(jīng)纖維晶體管。人腦中的神經(jīng)元，可以用作神經(jīng)網(wǎng)絡。需要研究可以充當神經(jīng)元和突觸的設備，以便可以以類似于人腦中數(shù)據(jù)處理的方式執(zhí)行大規(guī)模計算。與之前開發(fā)的充當神經(jīng)元或突觸的設備不同，KIST 開發(fā)的人工神經(jīng)纖維晶體管可以模擬神經(jīng)元和突觸的行為。通過以陣列的形式連接晶體管，人們可以輕松創(chuàng)建類似于神經(jīng)網(wǎng)絡的結構。

生物神經(jīng)元具有可同時接受多種刺激的纖維狀分支，信號傳遞是由電信號刺激的離子遷移介導的。KIST 研究人員使用他們之前在 2019 年開發(fā)的纖維晶體管開發(fā)了上述人造神經(jīng)纖維。他們設計了記憶晶體管，可以記住所施加的電信號的強度，類似于突觸，并通過半導體通道和離子之間的氧化還原反應傳輸它們絕緣體在接收來自神經(jīng)纖維晶體管的電刺激時。這些人工神經(jīng)纖維還模擬了神經(jīng)元的信號求和功能。

研究人員使用人工神經(jīng)纖維創(chuàng)建了一個包含 100 個突觸的人工神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)，并通過語音識別實驗驗證了該設備的穩(wěn)定性。在使用語音數(shù)據(jù)進行訓練后，所提出的神經(jīng)網(wǎng)絡被證明可以實現(xiàn) 88.9% 的識別準確率。

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