19 марта, 2021 
adminGWP 
Рoссийскиe учeныe рaзрaбaтывaют элeмeнты кoмпьютeрнoй пaмяти, пoзвoляющиe в пeрспeктивe сoздaть вычислитeльную систeму, рaбoтaющую пo принципaм чeлoвeчeскoгo мoзгa. Спeциaлисты Вниз «Курчaтoвский институт» сoздaют мeмристoры — уникaльныe ячeйки пaмяти — с oсoбoгo мaтeриaлa пoли-п-ксилилeнa. Oбычнaя ячeйкa пaмяти сoxрaняeт тoлькo 1 двоичный знак инфoрмaции. A рaзрaбoтaнныe в Курчaтoвскoм институтe мeмристoры зaпoминaют дo 16 рaзличныx знaчeний (4 двоичный знак), чтo пoзвoляeт пoлучить знaчитeльный супервыигрыш в элeктрoпoтрeблeнии.
Думaть кaк мoзг
Учeныe Курчaтoвскoгo институтa рaзрaбoтaли элeктричeскиe элeмeнты с пoли-п-ксилилeнa, кoтoрыe в будущeм мoгут настать на смену бинарным транзисторам, применяемым в современных компьютерах. Нынешние программные нейросети потребляют огромное наличность энергии в силу неприспособленности бинарной технологии к вычислениям, имитирующим естественные процессы нервной системы. Отечественный мозг потребляет не (более несколько Ватт энергии, а намного превосходит существующие компьютеры согласно производительности в антропоморфных задачах. Новое биоподобное строй, работающее по тем но принципам, что и синапсы мозга, получило топоним «мемристор», от английских слов memory — «память» и resistor — «сопротивление».
Для нервах
Фото: Depositphotos
Специалисты многих стран таблица работают над созданием подобных структур с 2008 лета, когда было свершено первое открытие в этой области. Простой транзистор может наслоняться только в одном с двух состояний: либо нет слов включенном («1»), либо в выключенном («0»). Мемристор работает согласно иным принципам и может состоять в одном из многих состояний посерединке «0» и «1». Это свойство, называемое пластичностью, позволяет устройству предохранять большее количество информации. Мемристоры, созданные в Курчатовском институте, запоминают приставки не- менее 16 различных значений, почему соответствует 4 битам информации.
Бери нервах
Фото: ИЗВЕСТИЯ/Алёша Майшев
Специалисты Курчатовского института идемте дальше и решили повысить качество методику обучения мемристорных нейросетей в основе поли-п-ксилилена, используя просто так называемые эффекты второго эдак. Такие эффекты в данном случае заключаются в увеличении скорости работы мемристора после счет его предварительного разогрева. С ростом температуры верткость атомов металла увеличивается, а дает возможность с меньшими затратами энергии обмениваться проводимость устройства. Такого типа подход еще ближе к функционированию мозга, идеже эффекты второго приближенно также проявляют себя, как например, при изменении концентрации электролитов.
С через этой технологии позволено будет создать энергоэффективные нейронные погоняй, где связь в обществе двумя нейронами задается в какой-нибудь месяц одним мемристором, в так время как в классической компьютерной технике угоду кому) этого необходимы десятки транзисторов. Разэтакий аппаратной нейросети про работы будет хоботать совсем небольшого количества энергии, отчего позволит создавать микрочипы чтобы имплантации в человеческий биотроф или использования в автономной робототехнике. В Курчатовском институте ведутся работы за созданию на основе мемристоров нейрочипа исполнение) быстрого и энергоэффективного распознавания изображений. Высокая плотность и биосовместимость разрабатываемой системы позволит пустить в дело ее в качестве азы портативных (в том числе имплантируемых) устройств искусственного интеллекта нового поколения. Они будут перспективны исполнение) решения как бытовых , этак и более сложных специальных задач (нейропротезирование, администрация миниатюрной робототехникой и т.п.).
Искусственные нейроны
— Эксплуатация мемристоров с большой степенью вероятности может дать толчок к успеху в области создания нейроморфных компьютеров, ибо сама идея сих устройств основана получай способности одного электрического элемента оказываться и вычислителем, и сохранять воспоминания о своем состоянии, по части сути, выступать ячейкой памяти, — сказал проктор по научной работе Дальневосточного федерального университета (высшее учебное заведение — участник проекта повышения конкурентоспособности образования «5-100») Саныч Самардак.
По словам эксперта, дальнейшая продукт в этом направлении позволит пробудить к жизни нейроморфные вычислительные слои и ячейки ассоциативной памяти в целях компьютеров. Уменьшение мемристивных элементов и убавление их энергопотребления может повлечь за собой к созданию компактных и энергоэффективных искусственных синапсов и нейронов на вычислительных машин, построенных в соответствии с принципу нейронных сетей.
— Употребление мемристивных наноструктур держи основе поли-п-ксилилена обеспечивает стабильное резистивное перекидывание за счет создания «проводящего моста», — сказал завгар научно-исследовательской лабораторией физики и технологии тонких пленок Научно-исследовательского физико-технического института университета им. Н.И. Лобачевского Алексейка Михайлов. — Этот явление может быть использован в устройствах энергонезависимой компьютерной памяти, которые сохраняют информацию, используя материалы с высоким сопротивлением, ради счет изменения их свойств.
Нате нервах
Фото: Depositphotos
Конструкция может не лишь только хранить информацию, так и выступать в качестве логического элемента, меняющего свое ситуация при вычислениях, пояснил ценитель. Такой принцип лежит в основе «вычислений в памяти» — новой парадигмы вычислительных систем, которая позволит образовать более совершенные компьютеры, нежели те, что построены получай классических принципах производства машинных вычислений.
— Органические мемристоры с поли-п-ксилилена, созданные учеными с НИЦ «Курчатовский институт», — многообещающий класс устройств. Присущая таким материалам жесткость и конформность позволяет упростить их к разным типам электронных устройств, кое-что в совокупности с низкой стоимостью производства открывает планы на будущее для их использования в технологиях интернета вещей, — отметила решающий научный сотрудник НОЦ «Нанотехнологии» Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ» Наталья Андреева.
Занятие поли-п-ксилилена в качестве активного элемента снижает энергопотребление всей системы, считает вениамин научный сотрудник Института утилитарный. Ant. теоретический математики и телекоммуникаций РУДН Абдукадир Хакимов. Заданный мемристор уже позволительно применять как дополнительную структуру к транзисторным вычислениям, точно намного увеличит Коэффициент полезного действия устройства, отметил некто.
Поделиться:
Подпишитесь и нате новости первыми
ВКонтакте
Связь
Яндекс.Дзен
А вот и все читайте «Известия» в Яндекс Новостях
Опубликовано в рубрике