OLED-telerite põhimaterjalidest loodud neuromorfne sünaps

24. märts 2023 (Nanowerki uudised) ChatGPT mõju ulatub haridussektorist kaugemale ja põhjustab olulisi muutusi ka muudes valdkondades. The tehisintellekti (AI) keelemudelit tunnustatakse selle võime tõttu täita erinevaid ülesandeid, sealhulgas paberi kirjutamist, tõlkimist, kodeerimist ja palju muud, kõike seda küsimuste-vastustepõhise suhtluse kaudu. AI-süsteem tugineb sügavale õppimisele, mis nõuab vigade minimeerimiseks ulatuslikku koolitust, mille tulemuseks on sagedane andmeedastus mälu ja protsessorite vahel. Traditsiooniliste digitaalsete arvutisüsteemide von Neumanni arhitektuur eraldab aga teabe salvestamise ja arvutamise, mille tulemuseks on suurenenud energiatarbimine ja märkimisväärsed viivitused tehisintellekti arvutamisel. Teadlased on selle väljakutse lahendamiseks välja töötanud tehisintellekti rakendustele sobivad pooljuhttehnoloogiad. POSTECHi uurimisrühm, mida juhivad professor Yoonyoung Chung (elektritehnika osakond, pooljuhtide inseneriteaduse osakond), professor Seyoung Kim (materjaliteaduse ja tehnika osakond, pooljuhtide inseneriteaduse osakond) ja Ph.D. kandidaat Seongmin Park (elektritehnika osakond) on välja töötanud suure jõudlusega tehisintellekti pooljuhtseadme, mis kasutab OLED-ekraanides laialdaselt kasutatavat oksiid-pooljuhti, gallium-tsinkoksiidi (IGZO). Uus seade on osutunud suurepäraseks jõudluse ja energiatõhususe poolest. Uuring avaldati aastal Täiustatud elektroonilised materjalid ("Väga lineaarne ja sümmeetriline analoogneuromorfne sünaps, mis põhineb metalloksiid-pooljuhttransistoridel koos isemonteeritud monokihiga ülitäpse närvivõrgu arvutamiseks"). Kavandatava tehisintellekti sünaptilise seadme struktuur. Kaks oksiidpooljuhttransistorit on ühendatud; üks kirjutamiseks ja teine ​​lugemiseks. (Pilt: POSTECH) Tõhusate tehisintellekti toimingute jaoks, nagu näiteks ChatGPT omad, on vaja arvutusi teabe salvestamise eest vastutavas mälus. Kahjuks olid varasemad tehisintellekti pooljuhttehnoloogiad piiratud kõikide nõuete täitmisega, nagu lineaarne ja sümmeetriline programmeerimine ja ühtsus, et parandada tehisintellekti täpsust. Uurimisrühm otsis IGZO-d võtmematerjalina tehisintellekti arvutuste jaoks, mida saaks masstootma ning mis tagaks ühtluse, vastupidavuse ja arvutustäpsuse. See ühend koosneb neljast aatomist indiumi, galliumi, tsingi ja hapniku fikseeritud vahekorras ning sellel on suurepärased elektronide liikuvuse ja lekkevoolu omadused, mis on muutnud selle OLED-ekraani tagaplaaniks. Seda materjali kasutades töötasid teadlased välja uudse sünapsiseadme, mis koosneb kahest transistorid omavahel ühendatud salvestussõlme kaudu. Selle sõlme laadimis- ja tühjenduskiiruse täpne juhtimine on võimaldanud AI-pooljuhil täita kõrgetasemeliseks jõudluseks vajalikke erinevaid jõudlusnäitajaid. Lisaks taotlemine neuromorfne sünaptiliste seadmete ühendamine suuremahulise AI-süsteemiga nõuab sünaptiliste seadmete väljundvoolu minimeerimist. Teadlased kinnitasid võimalust kasutada transistoride sees olevaid üliõhukesi kileisolaatoreid voolu juhtimiseks, muutes need sobivaks suuremahulise tehisintellekti jaoks. Teadlased kasutasid äsja väljatöötatud sünaptilist seadet käsitsi kirjutatud andmete koolitamiseks ja klassifitseerimiseks, saavutades suure täpsuse üle 98%, mis kinnitab selle potentsiaalset rakendamist suure täpsusega AI-süsteemides tulevikus. Professor Chung selgitas: "Minu uurimisrühma saavutuste tähtsus seisneb selles, et ületasime tavapäraste tehisintellekti pooljuhttehnoloogiate piirangud, mis keskendusid ainult materjalide arendamisele. Selleks kasutasime juba masstootmises olevaid materjale. Lisaks saadi lineaarsed ja sümmeetrilised programmeerimisomadused uue struktuuri kaudu, kasutades kahte transistorit ühe sünaptilise seadmena. Seega näitab meie selle uue tehisintellekti pooljuhttehnoloogia edukas arendamine ja rakendamine suurt potentsiaali AI tõhususe ja täpsuse parandamiseks.

• SEO-põhise sisu ja PR-levi. Võimenduge juba täna.
• Platoblockchain. Web3 metaversiooni intelligentsus. Täiustatud teadmised. Juurdepääs siia.
• Allikas: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=62667.php