Исследователи Национального института стандартов и
технологий США создали первый полноценный аналог синапсов клеток головного
мозга — для этого они использовали сверхпроводники и наборы магнитов.
По мнению ученых, открытие позволит создать сложные сети из миллиардов
искусственных нейронов, говорится в статье, опубликованной в журнале Science
Advances. При этом искусственные синапсы потребляют для своей работы минимум
энергии.
Синапсы представляют собой особые структуры на поверхности
нервных клеток, которые позволяют им передавать информацию в соседние нейроны.
В отличие от электронных устройств, они могут одновременно передавать и
тормозящие, и возбуждающие сигналы.
Также синапсы имеют определенный порог чувствительности,
ниже которого клетка игнорирует поступающие в нее сигналы. Подобные особенности
ранее никогда не удавалось скопировать с помощью устройств в «железе».
Ученым удалось построить полный аналог мозга с использованием
квантовых технологий — основой кибернетического синапса выступает так
называемый переход Джозефсона, который похож на разорванное кольцо из
сверхпроводникового материала.
Имитация синапса получилась точной и экономичной — кольцо
позволяет очень быстро и гибко менять структуру нейросети, при этом на передачу
одного импульса тратиться в 10 тысяч раз меньше энергии, чем в человеческом
мозге.
В перспективе это позволит создать сверхсложные нейросети,
которые будут содержать миллиарды миллиардов синапсов и превосходить по своим потенциальным
возможностям настоящий человеческий мозг.
