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Os pesquisadores tornam-se rapidamente, sinapse artificial da baixo-energia para sistemas avançados do AI

a computação Cérebro-inspirada é um candidato prometedor para tecnologias informáticas da próxima geração. A próxima geração tornando-se avançou os sistemas de inteligência (AI) artificial que podem ser tão energia-eficientes, de pouco peso, e adaptávens como o cérebro humano atraiu o interesse significativo.

Contudo, imitar o neuroplasticity do cérebro, que é a capacidade para mudar uma conexão de rede neural, nas sinapses artificiais tradicionais que usam a energia ultralow é extremamente desafiante.”

Desmond Loke, professor adjunto, Universidade Tecnológica de Singapura e projecto

Uma sinapse artificial -- compreendendo uma diferença através de dois neurônios para permitir sinais elétricos passar um com o otro e comunicar-se -- pode emular o processo neural eficiente da formação da transmissão e da memória do sinal do cérebro.

Para melhorar o uso eficaz da energia da sinapse artificial, a equipa de investigação de Loke tem introduzido um processo da fabricação do depósito-somente-metal-eléctrodo do nanoscale para a sinapse artificial pela primeira vez. Usando dispositivos memristive nanopillar-baseados depósito-somente do germânio-antimónio-telluride, a equipe projectou um dispositivo synaptic artificial da fase-mudança que conseguisse um consumo de energia dos mais baixo de sempre de 1,8 pJ pelo evento synaptic par-pulso-baseado. Este é menor de aproximadamente 82% comparado às sinapses artificiais tradicionais.

“As experiências demonstraram que a sinapse artificial baseada em materiais da fase-mudança poderia executar a simplificação do par-pulso/depressão, a potenciação a longo prazo/depressão e o ponto que cronometram a plasticidade dependente com as energias ultralow. Nós acreditamos que nosso encontrar pode fornecer uma aproximação prometedora para desenvolver disposições artificiais da sinapse de uma escala mais rápida, maior o desempenho significativamente melhorado em tarefas do AI.” Loke dito.

Os eléctrodos tradicionais do calefator formados pelo processo depositado e gravado podem causar/criam um grande grau de dano nas relações. Alternativamente, os eléctrodos do calefator criados por um processo do depósito-somente neste estudo podiam criar um grau menor de dano na relação. Isto pode conduzir umas mais robustas, a relação defeito-livre com resistência de contacto substancialmente diminuída e a suas variações, conseqüentemente tendo por resultado a corrente de funcionamento diminuída.

Source:
Journal reference:

Go, S. X., et al. (2021) A fast, low-energy multi-state phase-change artificial synapse based on uniform partial-state transitions. APL Materials. doi.org/10.1063/5.0056656.