单设备模拟神经元可解决传统计算机所面临的问题
#111723#对于工程师们来讲，没法实现人类大脑效力和超强盘算机能的此中一个缘由在于，始终以来咱们缺乏一种能够自力施展神经元感化的电子装备。要做到这逐一点，须要咱们发现一种全新的装备，其计划比此前发明的全部货色都愈加庞杂。克日，来自惠普试验室的Suhas Kumar、R.Stanley Williams（当初为德州农工大学教学）和斯坦福大学已故博士生 Ziwen Wang 发现了一种满意这些请求的装备。就其自身而言，应用一个简略的直流电压作为输入，该装备不但能够输出其余装备能够治理的简略脉冲，并且还可输走神经元的全体运动情形，包含脉冲暴发、自激振荡，以及大脑中呈现的其余情形。该研讨结果的详细描写宣布在了克日的《天然》杂志上。
它将电阻、电容和所谓的Mott忆阻器都集成在统一个安装中。忆阻器是以电阻的情势保留流过它们的电流的存储器。Mott忆阻器另有一个附加功效，即可能反应受温度影响下的电阻变更。Mott 转换中的资料依据其温度在绝缘和导电之间转换。这类特征在 20 世纪 60 年月就被发明了，但直到近来才在纳米级装备中停止了摸索。
这类改变产生在忆阻器中的纳米级氧化铌条中。当施加电压时，NbO2 会稍微发烧，使其从绝缘变成可导电。一旦这类转换产生，电容中积累的电荷就会流过。而后，装备冷却到恰好足以触发转拒绝缘状况。如许脉冲电流就相似于神经元的举措电位。
Williams说：“咱们曾经为此尽力了五年。在这一小块纳米资料构造中产生了良多事件。”
依据Kumar的说法，忆阻器发现者Leon Chua猜测，假如设置出可能的器件参数，则行动稳固的地区之间将存外行为凌乱的地区。在某些凌乱地区的边沿，可能存在履行新的天然神经元功效的器件。
Image: Suhas KumarThe device is capable of a host of behaviors.
Williams以为Kumar微调了装备的资料和物理参数，从而找到了一个无效的组合。他说：“你不会是偶尔发明这个的。在发明这一特色之前，所有都必需十分完善。然而一旦你能制作出这个货色，它现实上会变得十分牢固，并且能够复现。。”
研讨职员起首构建了脉冲版本的布尔逻辑门（NAND 和 NOR），随后通过构建小型摹拟优化电路来对器件停止测试。
要想把这一装备终究扩大到适用化水平，并挑衅以后惯例架构的装备，还须要良多任务要做。比方，Kumar和Williams打算摸索在差别温度下阅历Mott改变的其余可能资料。NbO2 的转换呈现在 800 度，太高了。这一温度只会呈现在纳米级的涂层里，想要把这类情况扩大到数百万装备上是一个大成绩。
Williams表现，其余人也研讨过氧化钒，它在60摄氏度的温度下改变，但这可能太低了，由于数据核心的体系平日要在100摄氏度下任务。
可能还会存在其余可实现一样后果的转换资料。Williams 说：“寻觅最好资料是一个十分风趣的成绩。”
原文题目：首个单装备摹拟神经元呈现 可无效处理传统盘算机所面对的成绩
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