Если вы собираетесь изготовить компьютеры, имитирующие работу человеческого мозга, само собой разумеется, вам хотелось бы в мельчайших деталях воспроизвести особенности его функционирования, не так ли? Именно это удалось недавно ученым. Они разработали искусственный синапс, имитирующий реальную нейронную связь, в которой логическое действие и запоминание совершается в момент прохождения электрического сигнала. Большинство предыдущих попыток в этом направлении позволили добиться выполнения только одного действия за раз. Чтобы запрограммировать синапс, достаточно разряжать и заряжать его при определенном напряжении. Этот метод обещает быть гораздо более энергоэффективным, чем традиционные подходы к имитации операций человеческого мозга.
Устройство, напоминающее электрическую батарею, состоит из двух гибких пленок, терминалы которых связаны электролитом в форме соленой воды. Оно ведет себя как транзистор, где один терминал регулирует электрический ток между двумя другими. Хотя его нельзя назвать в полной мере естественным, в основном это устройство состоит из углерода и водорода и должно быть совместимо с реальной химией мозга, электрическое напряжение в нем абсолютно такое же, как в реальных нейронах.
Конечная цель состоит в том, чтобы создать нейронные сети, обладающие большим количеством свойств, присущих их живым эквивалентам, и ученые достигли в этом некоторого успеха. Пока создан только одиночный синапс, однако группа ученых показала, что смоделированный массив таких синапсов способен выполнять реальные вычислительные задачи с высокой степенью точности: сеть смогла распознавать рукописные цифры после обучения на трех комплектах данных.
Самой большой проблемой является сокращение энергопотребления искусственного синапса. Он должен достичь эффективности реального «конкурента», а пока ему требуется в 10 тысяч раз больше энергии. Впрочем, если ученым удастся хотя бы приблизиться к цели, мы можем увидеть нейронные сети, которые будут не только потреблять мало энергии, но и окажутся способны взаимодействовать с реальной биологией – имплантаты на основе искусственного интеллекта.