Nevromorfna sinapsa, ustvarjena iz osnovnih materialov za televizorje OLED

24. marec 2023 (Nanowerk novice) Vpliv ChatGPT sega onkraj izobraževalnega sektorja in povzroča pomembne spremembe na drugih področjih. The Umetna inteligenca (AI) jezikovni model je prepoznaven po svoji zmožnosti izvajanja različnih nalog, vključno s pisanjem dokumentov, prevajanjem, kodiranjem in drugim, vse prek interakcij, ki temeljijo na vprašanjih in odgovorih. Sistem umetne inteligence temelji na globokem učenju, ki zahteva obsežno usposabljanje za zmanjšanje napak, kar povzroča pogoste prenose podatkov med pomnilnikom in procesorji. Vendar von Neumannova arhitektura tradicionalnih digitalnih računalniških sistemov ločuje shranjevanje in računanje informacij, kar povzroča povečano porabo energije in znatne zamude pri izračunih AI. Raziskovalci so za reševanje tega izziva razvili polprevodniške tehnologije, primerne za aplikacije AI. Raziskovalna skupina pri POSTECH-u, ki jo vodijo profesor Yoonyoung Chung (Oddelek za elektrotehniko, Oddelek za polprevodniško tehniko), profesor Seyoung Kim (Oddelek za znanost o materialih in tehniko, Oddelek za polprevodniško tehniko) in dr. kandidat Seongmin Park (Oddelek za elektrotehniko) je razvil visoko zmogljivo polprevodniško napravo z umetno inteligenco, ki uporablja indij galijev cinkov oksid (IGZO), oksidni polprevodnik, ki se pogosto uporablja v zaslonih OLED. Nova naprava se je izkazala za odlično glede zmogljivosti in energetske učinkovitosti. Raziskava je bila objavljena v Napredni elektronski materiali (»Visoko linearna in simetrična analogna nevromorfna sinapsa, ki temelji na polprevodniških tranzistorjih kovinskega oksida s samosestavljenim monoslojem za visoko natančno računanje nevronske mreže«). Struktura predlagane sinaptične naprave AI. Povezana sta dva oksidna polprevodniška tranzistorja; enega za pisanje in drugega za branje. (Slika: POSTECH) Učinkovite operacije umetne inteligence, kot so tiste ChatGPT, zahtevajo izračune v pomnilniku, ki je odgovoren za shranjevanje informacij. Na žalost so bile prejšnje polprevodniške tehnologije umetne inteligence omejene pri izpolnjevanju vseh zahtev, kot sta linearno in simetrično programiranje in enotnost, za izboljšanje natančnosti umetne inteligence. Raziskovalna skupina je iskala IGZO kot ključni material za izračune umetne inteligence, ki bi se lahko množično proizvajal in zagotavljal enotnost, vzdržljivost in računalniško natančnost. Ta spojina obsega štiri atome v fiksnem razmerju med indijem, galijem, cinkom in kisikom ter ima odlično mobilnost elektronov in lastnosti uhajanja toka, zaradi česar je postala hrbtna plošča zaslona OLED. Z uporabo tega materiala so raziskovalci razvili novo napravo za sinapse, sestavljeno iz dveh tranzistorji med seboj povezani preko skladiščnega vozlišča. Natančen nadzor hitrosti polnjenja in praznjenja tega vozlišča je polprevodniku z umetno inteligenco omogočil izpolnjevanje različnih metrik zmogljivosti, ki so potrebne za zmogljivost na visoki ravni. Poleg tega prijava nevromorfni sinaptičnih naprav v sistem AI velikega obsega zahteva, da se izhodni tok sinaptičnih naprav minimizira. Raziskovalci so potrdili možnost uporabe ultratankih filmskih izolatorjev znotraj tranzistorjev za nadzor toka, zaradi česar so primerni za obsežno umetno inteligenco. Raziskovalci so uporabili novo razvito sinaptično napravo za usposabljanje in razvrščanje ročno napisanih podatkov, pri čemer so dosegli visoko natančnost nad 98 %, kar potrjuje njeno potencialno uporabo v visoko natančnih sistemih AI v prihodnosti. Profesor Chung je pojasnil: »Pomen dosežka moje raziskovalne skupine je v tem, da smo presegli omejitve običajnih polprevodniških tehnologij umetne inteligence, ki so bile osredotočene izključno na razvoj materialov. Za to smo uporabili materiale, ki so že v masovni proizvodnji. Poleg tega so bile karakteristike linearnega in simetričnega programiranja pridobljene z novo strukturo z uporabo dveh tranzistorjev kot ene sinaptične naprave. Tako naš uspešen razvoj in uporaba te nove polprevodniške tehnologije AI kažeta velik potencial za izboljšanje učinkovitosti in natančnosti AI.”

• Distribucija vsebine in PR s pomočjo SEO. Okrepite se še danes.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Razširjeno znanje. Dostopite tukaj.
• vir: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=62667.php