Efterligning af synapser i den menneskelige hjerne kan føre til smartere elektronik

At lave en computer, der lærer og husker som en menneskelig hjerne, er en skræmmende udfordring. Det komplekse organ har 86 milliarder neuroner og billioner af forbindelser - eller synapser - som kan vokse sig stærkere eller svagere over tid. Men nu rapporterer videnskabsmænd i ACS' tidsskrift Nano bogstaver udviklingen af ​​en første af sin slags syntetisk synapse, der efterligner plasticiteten af ​​den ægte vare, bringer os et skridt tættere på menneskelignende kunstig intelligens.

Mens hjernen stadig rummer mange hemmeligheder, en ting vi ved er, at fleksibiliteten, eller plasticitet, af neuronale synapser er et kritisk træk. I synapsen, mange faktorer, herunder hvor mange signalmolekyler der frigives og tidspunktet for frigivelse, kan ændre sig. Denne mutabilitet gør det muligt for neuroner at kode minder, lære og helbrede sig selv. I de seneste år, forskere har bygget kunstige neuroner og synapser med en vis succes, men uden den nødvendige fleksibilitet til at lære. Tian-Ling Ren og kolleger satte sig for at løse den udfordring.

Forskerne skabte en kunstig synapse af aluminiumoxid og snoet dobbeltlagsgrafen. Ved at påføre forskellige elektriske spændinger på systemet, de fandt ud af, at de kunne kontrollere reaktionsintensiteten af ​​det modtagende "neuron". Holdet siger, at deres nye dynamiske system kunne hjælpe med udviklingen af ​​biologi-inspireret elektronik, der er i stand til at lære og selvhelbredende.