Jobb memristorok az agyszerű számítástechnikához

TSUKUBA, Japán, 15. május 2021. – (ACN Newswire) – A tudósok egyre jobban dolgoznak olyan neuronszerű csomópontok létrehozásában, amelyek az emberi agy véletlenszerű információfeldolgozását, tárolását és visszahívását utánozzák. Fei Zhuge, a Kínai Tudományos Akadémia munkatársa és munkatársai a Science and Technology of Advanced Materials című folyóiratban áttekintették a „memrisztorok” tervezésének legújabb fejleményeit.

A számítógépek mesterséges intelligencia programokat alkalmaznak a korábban tanult információk visszahívására és előrejelzések készítésére. Ezek a programok rendkívül energia- és időigényesek: jellemzően hatalmas mennyiségű adatot kell átvinni a különálló memória és a feldolgozó egységek között. A probléma megoldására a kutatók olyan számítógépes hardvert fejlesztenek, amely véletlenszerűbb és egyidejű információátvitelt és tárolást tesz lehetővé, hasonlóan az emberi agyhoz.

Ezekben a „neuromorf” számítógépekben az elektronikus áramkörök olyan memrisztorokat tartalmaznak, amelyek a neuronok közötti szinapszisoknak nevezett csomópontokhoz hasonlítanak. Az energia átáramlik egy anyagon az egyik elektródáról a másikra, hasonlóan ahhoz, mint egy neuron, amely jelet küld a szinapszison keresztül a következő neuronhoz. A tudósok most keresik a módot ennek a köztes anyagnak a jobb hangolására, hogy az információáramlás stabilabb és megbízhatóbb legyen.

„Az oxidok a legszélesebb körben használt anyagok a memristorokban” – mondja Zhuge. „De az oxidmemristorok stabilitása és megbízhatósága nem kielégítő. Az oxid alapú hibrid szerkezetek ezt hatékonyan javíthatják.”

A memristorok általában oxid alapú anyagból készülnek két elektróda közé. A kutatók jobb eredményeket érnek el, ha két vagy több réteg különböző oxid alapú anyagokat kombinálnak az elektródák között. Amikor elektromos áram folyik át a hálózaton, az ionok sodródását idézi elő a rétegeken belül. Az ionok mozgása végső soron megváltoztatja a memrisztor ellenállását, ami szükséges ahhoz, hogy jelet küldjön vagy leállítson a csomóponton keresztül.

A memristorok tovább hangolhatók az elektródákhoz használt vegyületek megváltoztatásával vagy a közbenső oxid alapú anyagok beállításával. Zhuge és csapata jelenleg optoelektronikus neuromorf számítógépeket fejleszt, amelyek optikailag vezérelt oxidmemristorokon alapulnak. Az elektronikus memristorokhoz képest a fotonikusok várhatóan nagyobb működési sebességgel és alacsonyabb energiafogyasztással rendelkeznek. Használhatók nagy számítási hatékonyságú, következő generációs mesterséges vizuális rendszerek létrehozására.

További információ
Fei Zhuge
Kínai Tudományos Akadémia
E-mail:

Az Advanced Materials Journal (STAM) tudományáról és technológiájáról
A STAM nyílt hozzáférésű folyóirat kiemelkedő kutatási cikkeket közöl az anyagtudomány minden területéről, beleértve a funkcionális és szerkezeti anyagokat, az elméleti elemzéseket és az anyagok tulajdonságait.

Dr. Yoshikazu Shinohara
A STAM kiadó igazgatója
E-mail:

A ResearchSEA for Science and Technology of Advanced Materials által terjesztett sajtóközlemény.

Téma: Kutatás és fejlesztés

Forrás: A fejlett anyagok tudománya és technológiája
Ágazatok: nanotechnológia

https://www.acnnewswire.com

Az Asia Corporate News Network-től

Szerzői jog © 2021 ACN Newswire. Minden jog fenntartva. Az Asia Corporate News Network részlege.

Forrás: http://www.acnnewswire.com/press-release/english/66672/