Создано устройство, подражающее работе нейронов и способное распознавать звуки человеческой речи
03.08.2017 09:01:42
Источник: Phys.org
Группа исследователей из Франции, Японии и США общими усилиями создала наноразмерное магнитное устройство, работа которого подражает работе нейрона головного мозга и которое может использоваться для распознавания звуков человеческой речи, к примеру. Данное устройство может стать одним из базовых компонентов нейроморфных компьютеров, компьютеров, принципы работы которых подобны принципам работы мозга, и которые за счет этого способны решать задачи, непосильные даже для самых мощных традиционных компьютеров.
В большинстве нейроморфных компьютеров, созданных на сегодняшний день, используются электронные аналоги нейронов и связей между ними, синапсов, реализованные в виде не цифровых, а аналоговых цепей. Аналоговая схемотехника в данном случае обладает рядом преимуществ по сравнению с цифровой, она позволяет получить более высокие скорости передачи и обработки информации, уменьшает энергетические потребности нейроморфных компьютеров и процессоров. Новое магнитное устройство также является аналоговым элементом, и 400 таких "искусственных нейронов", упорядоченные и связанные друг с другом особым образом на поверхности кристалла компьютерного чипа, представляют собой простейший нейроморфный компьютер, который, тем не менее, способен справиться с задачей распознавания звуков человеческой речи.
Каждое устройство представляет собой "столбик", состоящий из двух слоев магнитного материала, которые разделены друг от друга слоем из немагнитного материала. Пропускаемый через структуру этого "нейрона" электрический ток приводит к намагничиванию верхнего магнитного слоя, а второй поток электрического тока приводит к возникновению стабильных колебаний намагниченности устройства, частота и амплитуда которых зависит от силы этого тока. В данном случае в качестве второго потока тока выступал сигнал с микрофона, который регистрировал произнесенное слово, "один", к примеру. Второй компьютер считывал картину колебаний магнитных устройств и по этой картине восстанавливал произнесенное слово, которое отображалось на экране в виде цифры "1". Точность распознавания слов в данном случае составляла 99.6 процента, при этом, точность не зависела от голоса, которым было произнесено слово.
Вполне понятно, что созданный исследователями нейроморфный компьютер является простейшим и созданным исключительно в экспериментальных целях. Тем не менее, все это служит доказательством тому, что такие компьютеры - это уже реальная вещь, а не полет мысли какого-нибудь писателя-фантаста. Кроме этого, такие простейшие нейроморфные чипы могут стать существенным дополнением к традиционным вычислительным системам, давая им новые возможности и новые принципы обработки информации.
Подробнее: https://phys.org/news/2017-07-nanoscale-magnetic-d...