AI或迎大突破!

受人類大腦的啟發,美國研究人員開發了一種新的突觸晶體管,能夠進行更高層次的思考。

該設備由西北大學、波士頓學院和麻省理工學院(MIT)的研究人員設計,可以像人腦一樣同時處理和儲存資訊。在新的實驗中,研究人員證明,電晶體超越了簡單的機器學習任務,可以對資料進行分類,並且能夠進行聯想學習。

儘管先前的研究利用類似的策略來開發類腦計算設備,但這些電晶體無法在低溫之外工作。相較之下,這種新裝置在室溫下是穩定運作的。它運行速度快,消耗很少的能量,即使在斷電時也能保留儲存的訊息,使其成為現實應用的理想選擇。

最新研究成果已於近期發表在了《自然》雜誌上。


研究人員表示,「大腦與數位電腦有著根本不同的結構,在數位電腦中,資料在微處理器和記憶體之間來回移動,這會消耗大量能量,並且在試圖同時執行多個任務時產生瓶頸。另一方面,在大腦中,記憶和資訊處理是同時完成的,從而產生了數量級更高的能源效率。”

「我們的突觸電晶體更好地實現了並發記憶和資訊處理功能,能更好的模仿大腦。」他們補充說。

人工智慧(AI)的最新進展,可以使研究人員開發更像人類大腦運作的電腦。傳統的數位運算系統有單獨的處理和儲存單元,導致資料密集型任務消耗大量的能量。隨著智慧型設備不斷收集大量數據,研究人員正在爭先恐後地尋找新的方法來處理這些數據,而無需消耗越來越多的電力。

在新設備中,研究人員結合了兩種不同類型的原子薄材料:雙層石墨烯和六方氮化硼。當堆疊和有目的地扭曲時,材料形成了一個波紋圖案。透過旋轉其中一層,研究人員可以在每層石墨烯中獲得不同的電子特性,即使它們之間只有原子尺度的距離。

「扭轉作為一個新的設計參數,排列的數量是巨大的,」Hersam說。“石墨烯和六方氮化硼在結構上非常相似,但不同之處在於,你會得到異常強烈的莫爾效應。”

為了測試晶體管,團隊訓練它識別相似但不完全相同的模式。研究人員說,他們最新的突觸電晶體使機器學習和人工智慧又向前邁進了一步。

「如果人工智慧是為了模仿人類的思維,那麼最底層的任務之一就是對數據進行分類,也就是簡單地把數據分類到箱子裡,」他們說,「我們的目標是推動人工智慧技術向更高層次思維的方向發展。現實世界的情況往往比目前的人工智慧演算法所能處理的更複雜,因此我們在更複雜的條件下測試了我們的新設備,以驗證它們的先進功能。”

具體而言,研究人員向設備展示了一種模式:000(連續三個零),然後,他們要求人工智慧識別相似的模式,例如111或101。

研究人員表示:「如果我們訓練它檢測000,然後給它111和101,它就會知道111與000比101更相似。000和111並不完全相同,但都是連續的三位數字。認識到相似性是一種更高層次的認知形式,被稱為聯想學習」。

最終,新的突觸電晶體成功地辨識出類似的模式,顯示出它的聯想記憶。(蜂網專家)