Учёным удалось воссоздать связь между нейронами с помощью фотонного микрочипа
Воспроизведение основных принципов обработки и хранения информации, которые с огромным успехом использует человеческий мозг, – это настоящий "святой грааль" для учёных и инженеров. Подобные технологии могут стать важнейшим шагом на пути к созданию более совершенного искусственного интеллекта и даже нового типа суперкомпьютеров.
Больших успехов уже удалось достичь в создании и использовании математических моделей, называемых нейросетями. Но одной из основных проблем остаётся имитация синапсов, то есть самих мест передачи импульса между клетками. Дело в том, что в реальном мозге количество синапсов значительно превышает число нейронов, а на данный момент при работе над имитацией этого процесса удавалось создать всего одну связь между двумя искусственными нейронами.
Среди прошлых побед в этой области можно упомянуть систему TrueNorth от IBM, российскую сеть искусственных нейронов из пластиковых мемристоров или швейцарские нейроморфные чипы.
Новый прорыв совершила европейская команда исследователей из Оксфордского, Мюнстерского и Эксетерского университетов возглавляемая Харишем Бхаскараном (Harish Bhaskaran). Они разработали фотонный компьютерный микрочип. При подражании передаче сигналов от одного нейрона к другому это устройство использует не электричество, а свет.
Изготовлено оно с использованием материалов с обратимыми фазами. Последние меняют своё состояние с выделением или поглощением большого количества тепла. То есть, по сути, они представляют собой хранилище энергии. Похожая технология используется при изготовлении перезаписываемых оптических дисков, когда под действием лазера, вещество верхнего слоя переходит из кристаллического состояния в аморфное. При этом меняется интенсивность отраженного света, что позволяет стирать информацию и перезаписывать её снова.
В случае нашего микрочипа в материал интегрированы специально разработанные фотонные схемы, которые и обеспечивают подобное биологическому аналогу синаптическое взаимодействие, обрабатывая оптические сигналы. Использование исключительно оптического фотонного подхода обеспечивает скорость работы устройства в тысячу раз превосходящую человеческий мозг.
Более подробно с результатами разработки и планами авторов на будущее можно ознакомиться, прочитав статью, опубликованную ими в издании Science Advances.
В пресс-релизе исследования авторы работы отмечают, что разработанный ими подход может проложить путь в новую эпоху обработки информации, где машины смогу работать и думать, как люди, одновременно многократно превосходя их по скорости благодаря энергоэффективности фотонных систем. Прямо скажем, настораживающее заявление. Кстати, свои опасения по поводу будущего искусственного интеллекта недавно высказал и весомый авторитет технологического мира глава компаний Tesla и Space-X Илон Маск.
