Металева нанопровідна мережа з подібними до мозку функціями. Новина Безкоштовної технічної бібліотеки

НОВИНИ НАУКИ ТА ТЕХНІКИ, НОВИНКИ ЕЛЕКТРОНІКИ
Безкоштовна технічна бібліотека / Стрічка новин

Металева нанопровідна мережа з подібними до мозку функціями

30.12.2019

Міжнародна спільна дослідницька група, яку очолює Національний інститут наук про матеріали (Японія), досягла успіху у створенні нейроморфної мережі, що складається з численних металевих нанопроводів. Використовуючи цю мережу, команда змогла створити електричні характеристики, аналогічні пов'язаним із унікальними для людини функціями мозку вищого порядку, такими як запам'ятовування, навчання, забування, становлення пильним та повернення до спокою. Згодом команда з'ясувала механізми, які запускали ці електричні характеристики.

Розвиток методів штучного інтелекту (ІІ) останніми роками швидко просувався і почав впливати на наше життя різними способами. Хоча ІІ обробляє інформацію аналогічно до людського мозку, механізми, за допомогою яких працює людський мозок, все ще значною мірою невідомі. Основні компоненти мозку, такі як нейрони та сполуки між ними (синапси), були детально вивчені. Однак все ще чекають відповіді багато питань, що стосуються мозку як цілого, що складається з безлічі компонентів. Наприклад, ми досі не до кінця розуміємо, як мозок виконує такі функції, як запам'ятовування, навчання та забування, і як він стає пильним і повертається до спокою. Крім того, живим мозком важко маніпулювати в експериментальних дослідженнях. З цих причин мозок залишається "загадковим органом". Ефективним у межах розвитку наук про мозок виявляється інший підхід до дослідження цього органу - при якому створюються матеріали та системи, здатні виконувати функції, подібні до функцій мозку, та аналізуються їх механізми.

Спільна дослідницька група нещодавно створила складну мозкоподібну мережу, інтегрувавши численні нанодроти срібла (Ag), покриті полімерним (PVP) ізолюючим шаром товщиною близько 1 нанометра. З'єднання між двома нанопроводами утворює змінний резистивний елемент (тобто синаптичний елемент), який веде себе як нейронний синапс.

Ця мережа нанодротів, що містить велику кількість складно взаємодіючих синаптичних елементів, утворює "нейроморфну мережу". Коли до нейроморфної мережі прикладалася напруга, здавалося, що вона "з усіх сил" намагається знайти оптимальні шляхи струму (тобто найбільше електрично ефективні шляхи). Дослідницька група виміряла процеси формування, утримання та дезактивації поточного шляху, в той час як електричний струм протікав через мережу, і виявила, що ці процеси завжди коливаються в міру їх просування, подібно до процесів запам'ятовування, навчання та забування людського мозку.

Тимчасові коливання, що спостерігаються, також нагадують процеси, при яких мозок стає пильним або повертається до спокою. Виявлено, що мозкоподібні функції, що імітуються нейроморфною мережею, зустрічаються, оскільки величезна кількість синаптичних елементів в мережі спільно працює над оптимізацією перенесення струму в результаті динамічних процесів, що самоорганізуються і виникають.

<< Назад: MCP1811/12 - сімейство лінійних регуляторів з ультранизьким струмом спокою 30.12.2019

>> Вперед: Датчики зображення для автомобільних фар 29.12.2019

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Доведено існування правила ентропії для квантової заплутаності 09.05.2024

Квантова механіка продовжує дивувати нас своїми таємничими явищами та несподіваними відкриттями. Нещодавно Бартош Регула із Центру квантових обчислень RIKEN та Людовіко Ламі з Амстердамського університету представили нове відкриття, яке стосується квантової заплутаності та її зв'язку з ентропією. Квантова заплутаність відіграє важливу роль у сучасній квантовій інформатиці та технологіях. Однак складність її структури робить розуміння та керування нею складними завданнями. Відкриття Регулу та Ламі показує, що для квантової заплутаності справедливе правило ентропії, подібне до того, що існує для класичних систем. Це відкриття відкриває нові перспективи в галузі квантової інформатики та технологій, поглиблюючи наше розуміння квантової заплутаності та її зв'язку з термодинамікою. Результати дослідження вказують на можливість оборотності перетворень заплутаності, що може спростити їх використання в різних квантових технологіях. Відкриття нового правила е ...>>

Міні-кондиціонер Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Літо - час відпочинку та подорожей, але часто спека може перетворити цей час на нестерпне борошно. Зустрічайте новинку від Sony – міні-кондиціонер Reon Pocket 5, який обіцяє зробити літо комфортнішим для своїх користувачів. Sony представила унікальний пристрій - міні-кондиціонер Reon Pocket 5, який забезпечує охолодження тіла у спекотні дні. З його допомогою користувачі можуть насолоджуватися прохолодою у будь-який час та в будь-якому місці, просто носячи його на шиї. Цей міні-кондиціонер оснащений автоматичним налаштуванням режимів роботи, а також датчиками температури та вологості. Завдяки інноваційним технологіям, Reon Pocket 5 регулює свою роботу залежно від активності користувача та умов довкілля. Користувачі можуть легко настроювати температуру за допомогою спеціальної мобільної програми, підключеної через Bluetooth. Крім того, для зручності доступні спеціально розроблені футболки та шорти, до яких можна прикріпити міні-кондиціонер. Пристрій може ох ...>>

Енергія з космосу для Starship 08.05.2024

Виробництво сонячної енергії в космосі стає все більш реальним з появою нових технологій та розвитком космічних програм. Керівник стартапу Virtus Solis поділився баченням використання Starship від SpaceX для створення орбітальних електростанцій, здатних забезпечувати енергією Землю. Стартап Virtus Solis представив амбітний проект створення орбітальних електростанцій, використовуючи Starship від SpaceX. Ця ідея може значно змінити сферу виробництва сонячної енергії, зробивши її доступнішою та дешевшою. Основою плану стартапу є зниження вартості запуску супутників у космос із використанням Starship. Передбачається, що завдяки цьому технологічному прориву виробництво сонячної енергії у космосі стане конкурентоспроможнішим порівняно з традиційними джерелами енергії. Віртуальна Solis планує створити великі фотоелектричні панелі на орбіті за допомогою Starship для доставки необхідного обладнання. Однак одним із ключових виклик ...>>

Новий метод створення потужних батарей 08.05.2024

З розвитком технологій та розширенням використання електроніки стає все більш актуальним питання створення ефективних та безпечних джерел енергії. Дослідники з Квінслендського університету представили новий підхід до створення потужних батарей на основі цинку, який може змінити пейзаж енергетичної індустрії. Однією з головних проблем традиційних батарей, що перезаряджаються, на водній основі була їх низька напруга, що обмежувало їх застосування в сучасних пристроях. Але завдяки новому методу, розробленому вченими, цей недолік успішно подолано. В рамках свого дослідження вчені звернулися до спеціального органічного з'єднання – катехолу. Воно виявилося важливим компонентом, здатним покращити стабільність роботи батареї та збільшити її ефективність. Цей підхід призвів до значного збільшення напруги цинк-іонних акумуляторів, що зробило їх конкурентоспроможнішими. За словами вчених, такі батареї мають кілька переваг. Вони мають б ...>>

Спиртуознавство теплого пива 07.05.2024

Пиво, як один із найпоширеніших алкогольних напоїв, має свій унікальний смак, який може змінюватись в залежності від температури споживання. Нове дослідження, проведене міжнародною групою вчених, виявило, що температура пива значно впливає на сприйняття алкогольного смаку. Дослідження, очолюване матеріалознавцем Лей Цзяном, показало, що з різних температурах молекули етанолу і води формують різні типи кластерів, що впливає сприйняття алкогольного смаку. При низьких температурах утворюються пірамідоподібні кластери, що знижує гостроту "етанолового" смаку і робить напій менш алкогольним на смак. Навпаки, при підвищенні температури кластери стають ланцюжнішими, що призводить до більш вираженого алкогольного смаку. Це пояснює, чому смак деяких алкогольних напоїв, таких як байцзю, може змінюватись в залежності від температури. Отримані дані відкривають нові перспективи для виробників напоїв, ...>>

Випадкова новина з Архіву

RAK811 - бюджетний LoRa-модуль для інтернету речей 08.12.2018

Новий радіомодуль RAK811 від компанії RAK дозволяє побудувати радіомережу типу "Зірка" або реалізувати простий обмін між двома точками з мінімумом інженерних витрат. Модуль включає радіочастотний приймач SX1276, що мало споживає мікроконтролер STM32L151 і дозволяє організувати передачу даних на відстань до 5 кілометрів в умовах міської забудови. Від інших LoRaWAN-модулів RAK811 відрізняється додатковим підсилювачем малошумливим, високостабільним опорним генератором TCXO і повним екрануванням всіх електронних компонентів.

Управління модулем здійснюється за допомогою простих AT-команд, при цьому RAK811 може працювати як у мережах LoRaWAN, так і в простому режимі p2p (крапка-крапка). Вбудований FW можна замінити власним кодом (CoIDE/Keil5) – приклади готових проектів для RAK811 можна знайти на GithHub (opensource). Модуль підтримує платформу Arduino і для нього доступні кілька офіційних скетчів – підключення до мережі LoRaWAN та тестування дальності зв'язку (ping-pong test).

Особливості модуля RAK811:

Протокол LoRaWAN у діапазоні 868 МГц;
активація через режими OTAA/ABP;
Модуляція LoRa/FSK/GFSK/OOK;
режим точка-точка (Lora Point to Point communication);
Технологія LoRa дозволяє розпізнавати сигнал на 20 дБ нижче за рівень шуму;
Чутливість до -148 дБм гарантує максимальну дальність;
Дальність зв'язку до 15 км. на відкритому просторі;
Регульована вихідна потужність від 5 до 20 дБм;
Низьке споживання (500 нА) – до 10 років роботи від батареї;
Підтримка різних частотних каналів;
Настроюваний інтерфейс управління через UART;
Прості текстові AT-команди або власний додаток;
Споживання 60 мА (TX); 9,9 мА (RX);
Розміри 22х14х1,7, XNUMX мм;
Робоча температура -40°C~85°C.

Дивіться повний Архів новин науки та техніки, новинок електроніки

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт