Японцы создали аналоговый процессор, работающий на принципах функционирования головного мозга

e25421a50f1a59cadee27fff898d37c5

Сoздaниe кoмпьютeрoв, функциoнирующиx пoдoбнo чeлoвeчeскoму мoзгу, являeтся прeдмeтoм исслeдoвaний мнoжeствa групп учeныx и исслeдoвaтeлeй ужe в тeчeниe дeсятилeтий. И eщe до некоторой степени десятилетий может пройти до появления первого реального нейрокомпьютера, компьютера, держи котором станет возможным создание настоящей системы искусственного интеллекта, тем маловыгодный менее, это не останавливает ученых, которые постоянно ищут и испытывают все новые и новые варианты реализации искусственных нейронов. Успехов нате этом поприще удалось добиться группе исследователей из Института индустриальных наук при университете Эдо. Созданный ими чип включает в себя сложные электронные цепи, которые являются аналоговыми искусственными нейронами, с через которых им удалось реализовать модель управления сердцебиением простейшего организма. Такой-сякой(-этакий) процесс требует наличия весьма простой нервной структуры, но он является лишь только первым шагом на пути создания мощных нейрокомпьютеров, способных самообучаться и проверять поступающую информацию на основе уже приобретенного ими опыта.

Следует привести на память нашим читателям, что мозг взрослого человека состоит приблизительно из 100 миллиардов нейронов, нервных клеток, способных намотать на ус и обрабатывать хранимую в них информацию. Познавательные функции головного мозга реализуются после счет образующихся синапсов, нервных тканей, соединяющих нейроны, через которые сии нейроны могут обмениваться хранимой информацией и результатами ее обработки. И, несмотря в все достижения современной нейробиологии, ученые сейчас еще не до конца понимают все процессы, связанные с мышлением и памятью, которые происходят в хитросплетениях нейронов и синапсов головного мозга.

Создавая нечужой чип, группа японских ученых пошла достаточно нетрадиционным для этой области хорошенько. Если усилия большинства других групп сосредоточены на создании цифровых аналогов нейронов, реализованных в виде цифровых логических цепей или математических моделей, ведь японцы сделали очень сложные аналоговые электронные цепи, которые вырабатывают непрерывные изменяющиеся сигналы, так же реальным нейронам и синапсам. «В случае успешной реализации нашей задумки мы сможем аллюром (три креста) прийти к пониманию принципов работы мозга и «схватить за хвост» процессы, приводящие к проявлению эмоций, мыслей и даже если некоторых видов заболеваний, таких как депрессия» — рассказывает профессор Такаши Коно (Takashi Kohno), возглавляющий исследовательскую группу.

Результатом усилий, предпринятых исследователями, они получили электронный фишка, площадью 2 квадратных сантиметра, внутри которого содержится кристалл, площадью всего в 5 квадратных миллиметров. Возьми кристалле чипа созданы сложнейшие аналоговые цепи, содержащие усилители, транзисторы, конденсаторы, резисторы и кое-кто электронные компоненты. В отличие от цифровых чипов, которые обрабатывают информацию в виде последовательности нулей и единиц, сии аналоговые схемы обрабатывают поступающие им на входы непрерывные изменяющиеся сигналы. Команда на выходе аналоговой схемы имеет зависимость от значения входного сигнала, выражаемую определенным, часто крайне сложным, математическим уравнением. Такие аналоговые схемы обрабатывают входящие сигналы способом, какой-никакой максимально приближен к процессам, происходящим в нейронах.

Два искусственных нейрона, реализованные получи кристалле нового чипа, связаны друг с другом сетью обратных связей, который позволило ученым получить весьма сложный алгоритм работы такой нейронной путы, который является простейшим генератором ритма, основным механизмом нервной системы, управляющим сердцебиением примитивных организмов различных видов. Да ученые не собираются останавливаться на достигнутых результатах, в ближайшем будущем они планируют создание нового чипа, хрусталь которого будет содержать большее количество аналоговых искусственных нейронов, связанных в побольше сложные нейронные сети. Их целью является создание сети из 100 нейронов получи кристалле, площадью в 1 квадратный сантиметр, а в более далекой перспективе, через 5-10 планирование, количество аналоговых нейронов на кристалле чипа должно уже составить больше 100 тысяч единиц.