基于人工智能 (AI) 的技術(shù)的進(jìn)步導(dǎo)致可供計(jì)算機(jī)處理的數(shù)據(jù)量出現(xiàn)天文數(shù)字的增長。現(xiàn)有的計(jì)算方法往往按順序處理數(shù)據(jù)，因此處理海量信息需要大量的時(shí)間和功率。因此，需要過渡到新的計(jì)算范式來解決這些具有挑戰(zhàn)性的問題。研究人員目前正致力于開發(fā)節(jié)能的神經(jīng)形態(tài)計(jì)算技術(shù)和硬件，這些技術(shù)和硬件能夠通過模仿人腦的結(jié)構(gòu)和機(jī)制來處理大量信息。
韓國科學(xué)技術(shù)研究院(KIST)報(bào)告稱，由光電子材料與器件中心的 Jung ah Lim 博士和 Hyunsu Ju 博士領(lǐng)導(dǎo)的研究小組已成功開發(fā)出結(jié)構(gòu)和功能類似的有機(jī)神經(jīng)纖維晶體管。人腦中的神經(jīng)元，可以用作神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。需要研究可以充當(dāng)神經(jīng)元和突觸的設(shè)備，以便可以以類似于人腦中數(shù)據(jù)處理的方式執(zhí)行大規(guī)模計(jì)算。與之前開發(fā)的充當(dāng)神經(jīng)元或突觸的設(shè)備不同，KIST 開發(fā)的人工神經(jīng)纖維晶體管可以模擬神經(jīng)元和突觸的行為。通過以陣列的形式連接晶體管，人們可以輕松創(chuàng)建類似于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)。
生物神經(jīng)元具有可同時(shí)接受多種刺激的纖維狀分支，信號(hào)傳遞是由電信號(hào)刺激的離子遷移介導(dǎo)的。KIST 研究人員使用他們之前在 2019 年開發(fā)的纖維晶體管開發(fā)了上述人造神經(jīng)纖維。他們?cè)O(shè)計(jì)了記憶晶體管，可以記住所施加的電信號(hào)的強(qiáng)度，類似于突觸，并通過半導(dǎo)體通道和離子之間的氧化還原反應(yīng)傳輸它們絕緣體在接收來自神經(jīng)纖維晶體管的電刺激時(shí)。這些人工神經(jīng)纖維還模擬了神經(jīng)元的信號(hào)求和功能。
研究人員使用人工神經(jīng)纖維創(chuàng)建了一個(gè)包含 100 個(gè)突觸的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并通過語音識(shí)別實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該設(shè)備的穩(wěn)定性。在使用語音數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練后，所提出的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)被證明可以實(shí)現(xiàn) 88.9% 的識(shí)別準(zhǔn)確率。
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