IT之家 12 月 23 日消息，科學(xué)家在 AI 領(lǐng)域又有重大突破，一種模仿人類大腦的 AI 突觸晶體管近日問世。
這種 AI 突觸晶體管運作方式類似于人類認(rèn)知，能夠同時處理和存儲信息，標(biāo)志著從傳統(tǒng)的機器學(xué)習(xí)任務(wù)到執(zhí)行聯(lián)想學(xué)習(xí)的顯著轉(zhuǎn)變。
更為重要的一點是，這種 AI 突觸晶體管可以在室溫環(huán)境下有效運行，具備運行快、低能耗、無電源也能保留信息等優(yōu)點，有著廣闊的應(yīng)用前景。
這項研究由西北大學(xué)、波士頓學(xué)院和麻省理工學(xué)院（MIT）的研究人員共同推進，在新聞稿中，馬克?赫薩姆（Mark Hersam）教授表示：
大腦的架構(gòu)和數(shù)字計算機有著本質(zhì)上的區(qū)別。
在數(shù)字計算機中，數(shù)據(jù)需要在微處理器和存儲器之間來回移動，必然消耗大量能量，并在嘗試同時執(zhí)行多項任務(wù)時會產(chǎn)生瓶頸。
而人類大腦中，記憶和信息處理位于同一位置并完全集成，從而使能源效率提高了幾個數(shù)量級。我們的突觸晶體管同樣實現(xiàn)了并發(fā)記憶和信息處理功能，可以更忠實地模仿大腦。
赫薩姆團隊主要利用莫爾圖樣（moiré pattern），開發(fā)出突觸晶體管。
IT之家注：莫爾圖樣是一種當(dāng)兩個圖樣相互疊加時就會出現(xiàn)的幾何圖樣。當(dāng)二維材料堆疊時，新的特性就會出現(xiàn)，而這些特性并不存在于單層結(jié)構(gòu)中。當(dāng)這些層級結(jié)構(gòu)被扭轉(zhuǎn)形成莫爾圖樣時，就有可能收獲前所未有的電子特性。
在這種新的突觸晶體管中，研究人員結(jié)合了雙層石墨烯和六方氮化硼兩種不同類型的原子級薄材料。石墨烯和六方氮化硼在結(jié)構(gòu)上非常相似，但它們之間的不同之處也足以產(chǎn)生異常強烈的莫爾效應(yīng)，從而實現(xiàn)操縱石墨烯層的電子特性。
這種操作可以在室溫狀態(tài)下進行，產(chǎn)生具有增強神經(jīng)形態(tài)功能的突觸晶體管。
在聯(lián)想學(xué)習(xí)測試中，該 AI 晶體管可以比較“101”和“111”，區(qū)分識別出后者和“000”更相近。
這種處理復(fù)雜和不完美輸入的能力對現(xiàn)實世界的人工智能應(yīng)用具有重大意義。
IT之家附上論文參考地址
Yan, X., Zheng, Z., Sangwan, V.K. et al. Moiré synaptic transistor with room-temperature neuromorphic functionality. Nature 624, 551–556 (2023).
https://doi.org/10.1038/s41586-023-06791-1
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