Kompiuteriai panašesni į smegenis: Stanfordo mokslininkai sukuria pirmąją dirbtinę sinapsę

Šimtmečius trukusi evoliucija žmogaus smegenis pavertė labiausiai energiją naudojančia mašina. Nepaisant to, kad žmogaus smegenys gamina tik tiek elektros energijos, kiek pakanka LED lemputei maitinti, jos gali perkelti informaciją 268 mylių per valandą greičiu ir turi maždaug 2.5 petabaitų (2.5 milijono gigabaitų) saugojimo vietos. Nenuostabu, kad mokslininkai stengiasi sukurti kompiuterius, imituojančius smegenų efektyvumą.  

Kaip smegenys mokosi? 

Stenfordo universiteto mokslininkų komanda 2017 m. sukūrė pirmąją dirbtinę sinapsę. Sinapsė yra sritis tarp dviejų neuronų. Kai išmokstame ką nors naujo, elektriniai signalai keliauja vienu neuronu ir sukelia cheminių medžiagų, vadinamų neurotransmiteriais, išsiskyrimą. Neurotransmiteriai kerta sinapsę ir jungiasi prie antrojo neurono receptorių, iš esmės perduodančių elektrinį signalą. Daugiausia energijos išeikvojama pirmą kartą einant per sinapsę, nes kiekvienai paskesniam ryšiui reikia mažiau energijos. Taip smegenys efektyviai mokosi ir įsimena viską, kas išmokta.  

Kaip veikia dirbtinė sinapsė? 

Dirbtinė sinapsė, kuri buvo sukurta remiantis baterijos dizainu ir pagaminta iš organinių medžiagų, atkartoja smegenų mokymosi procesą. Tyrėjai nuolat iškraudavo ir įkraudavo dirbtinę sinapsę, kad pamėgdžiotų, kaip neuroniniai ryšiai stiprinami mokantis. Tai leido mokslininkams numatyti įtampą, reikalingą sinapsei sužadinti iki tam tikros elektros būsenos. Pasiekus tą tašką, dirbtinė sinapsė liko tokioje būsenoje.   

Tai leis būsimiems kompiuteriams prisiminti jūsų darbą be jokių papildomų veiksmų. Užduotims, kurias tikimės atlikti iš mūsų skaičiavimo prietaisų, reikia kompiuterių, imituojančių smegenis, nes naudojant tradicinius skaičiavimus šioms užduotims atlikti iš tikrųjų reikia energijos. „Pademonstravome įrenginį, kuris idealiai tinka šiems... algoritmams paleisti ir kuris sunaudoja... mažiau energijos“, – sako vienas iš vyresniųjų projekto darbo autorių A. Alecas Talinas.