Создана похожая на человеческий мозг нанопроволочная сеть

Нитевидные нанокристаллы представляют собой подобие проволоки диаметром порядка нанометра. Сети из нитевидных кристаллов (англ. nanowire networks, NWN) применяются как основа для нейроморфных технологий, которые имитируют работу нейронов и синапсов в мозге. Ключевым свойством является способность к гистерезису, то есть к запоминанию предыдущих состояний, что делает NWN пригодными для создания ячеек памяти. Так проводимость нанокристаллов изменяется в зависимости от электрического тока, протекшего через него ранее, что известно под названием мемристивности.

Еще одно ключевое свойство нанопроволочных сетей проистекает из того факта, что их получают путем самосборки, в результате чего NWN обладают нелинейной динамикой, заключающейся в том, что изменения каких-либо параметров системы приводят к непропорциональным изменениям поведения этой системы. Это возникает из-за меристивности контактов между кристаллами (эти контакты подобны синапсам в человеческом мозге) и общей структуры сети, которая является очень неоднородной.

За последнее десятилетие появилось много работ, показывающих, что нелинейность делает NWN способными к обучению. В новом исследовании ученые доказали, что к нанопроволочной сети применим метод обучения с учителем, когда данные на выходе сравниваются с желаемым результатом, и степень отклонения используется для регулировки работы сети. Это может считаться аналогом долговременного запоминания.

Манипулируя напряжением на электродах, подведенных к сети, ученые также продемонстрировали, что NWN обладает рабочей памятью, в эксперименте с применением так называемой задачи n-назад. В нейрофизиологических исследованиях эта задача используется для оценки оперативной памяти у людей, которых просят определить, встречался ли предъявляемый им образ в последовательности стимулов одну, две или n позиции назад. С увеличением числа n время ожидания ответа увеличивается, а точность падает. Оказалось, что NWN способна «вспомнить» информацию при n равном семи, что удивительно точно соответствует закономерности «семь плюс-минус два», согласно которой человеческая кратковременная память не может вместить более 5-9 элементов.

https://lenta.ru/news/2023/04/25/brain/?utm_source=yxnews&utm_medium=desktop

фото https://lenta.ru/news/2023/04/25/brain/?utm_source=yxnews&utm_medium=desktop