Ученые пытаются создать искусственный интеллект на основе мемристоров и нанопроводников

Вот уже несколько десятилетий лучшие умы планеты пытаются создать компьютерную систему, максимально приближенную по своим функциям к работе человеческого мозга, но пока компьютеры так и остаются бездумными механизмами, способными лишь к обработке огромного массива двоичной информации.

Одной из главных проблем на пути к техническому прогрессу в данном направлении является тот факт, что основой компьютеров служат кремниевые CMOS-чипы, которые в отличие от нейронов, дендритов и синапсов головного мозга, не способны к гибкости, изучению, анализу и запоминанию информации с последующим ее изменением и адаптацией под внешние факторы окружающей среды. Для решения данной проблемы и создания компьютера с функциями человеческого мозга необходимо использовать альтернативные архитектуры окружающих процессоры чипов и самих процессоров, архитектуру, способную обеспечить симбиоз традиционной электроники и нанотехнологий. Управление перспективных исследовательских программ Пентагона DARPA в своей новой программе SyNAPSE руководствуется именно этими принципами.

В этом же направлении работают и специалисты Исследовательского центра адаптивных наноустройств и наноструктур в Дублине. Они занимаются поиском инновационных принципов построения нейронных сетей, принцип работы которых будет базироваться на использовании нанопроводников, мемристоров и наноматериалов. На реализацию их проекта, основной целью которого является разработка новых парадигм и вычислительных принципов, подражающих функционированию нейронных сетей мозга высокоразвитых существ, Европейский Научный совет выделил 2,5 миллиона евро. Пожалуй, самым перспективным направлением в разработке искусственного интеллекта и нейронных сетей на данном этапе развития считается применение нанопроводников и мемристоров. Ученые уже делали попытки использовать нанопроводники в создании электрических цепей, поверх которых можно вырастить искусственные нервные ткани. Данная комбинация позволяет объединить в единую систему электронику с нервными клетками. А используя в качестве базового элемента мемристоры, исследователи давно пытаются разработать чипы, которые станут основой для создания системы искусственного интеллекта.

Директор центра CRANN Джон Болэнд и его коллеги уже получили некоторые результаты в данном направлении. Им удалось выяснить, что электричество, как и другие виды сигналов: химические или световые, подведенные к сети нанопроводников, организованной в случайном порядке, стали причиной проявления некоторых явлений в местах пересечения нанопроводников. Это были процессы, похожие на реакции, происходящие в пучках нервов, при работе мозга. В этих местах можно использовать мемристоры, чьи функции позволяют запоминать свое состояние после прохождения через них электрического сигнала. Исследователи центра CRANN считают, что подобные самообучающиеся нейронные сети на основе мемристоров и нанопроводников могут применяться в процессорах для решения ряда узких специализированных задач, требующих высокой вычислительной мощности и большого количества вычислений.