Ultime Notizie » Cellule neuronali » Creata Sinapsi Artificiale un milione di volte più veloce del Cervello Umano

“È quasi come un teletrasporto“… Un team multidisciplinare di ricercatori del Massachusetts Institute of Technology (MIT) ha spinto i limiti di velocità di un tipo di sinapsi analogica artificiale. In un modo nuovo, hanno utilizzato il vetro fosfosilicato inorganico (PSG) nel processo di produzione di resistori programmabili. Ciò ha consentito alle reti neurali artificiali di funzionare un milione di volte più velocemente rispetto alle versioni precedenti realizzate con altri materiali e rispetto alle sinapsi dei neuroni nel cervello umano, .

Secondo quanto spiegano quelli dell’università in una nota di divulgazione scientifica pubblicata di recente, il PSG è costituito da biossido di silicio, la polvere essiccante che si trova in piccoli sacchetti nei mobili nuovi o nelle scatole di scarpe per rimuovere l’umidità, a cui viene aggiunta una piccola quantità di fosforo per conferirgli caratteristiche speciali per la conduzione protonica dell’essiccazione.

Murat Onen, uno degli autori principali dello studio, pubblicato il 28 luglio su Science, ha ipotizzato che un PSG ottimizzato potrebbe avere un’elevata conduttività protonica a temperatura ambiente senza bisogno di acqua, rendendolo un elettrolita solido ideale per sviluppare un super veloce e resistore protonico programmabile ad alta efficienza energetica.

Il principio di funzionamento del dispositivo è “l’inserimento elettrochimico” di protoni nell’ossido isolante (PSG) per modulare la sua “conduttività elettronica”, spiega Bilge Yildiz, professore nel dipartimento di Scienze e Ingegneria Nucleare e Scienza e Ingegneria dei Materiali al MIT, un altro degli autori. Lavorando con dispositivi molto sottili, si potrebbe “accelerare il movimento di questo ione utilizzando un forte campo elettrico e spingere questi dispositivi ionici nel regime operativo di nanosecondi“.

Il nuovo dispositivo potrebbe rivoluzionare la velocità di funzionamento delle reti neurali profonde, secondo i suoi sviluppatori. Nella sua nota, il MIT spiega che nel cervello umano l’apprendimento avviene a causa del rafforzamento e dell’indebolimento delle sinapsi neuronali. Seguendo questo esempio, le reti neurali profonde programmano i pesi della rete tramite algoritmi di addestramento. In questo modo, aumentare e diminuire la conduttanza elettrica dei resistori protonici in questo nuovo dispositivo programmabile consentirebbe l’apprendimento automatico della macchina analogica.

Un altro dei ricercatori, Ju Li, professore di scienza e ingegneria nucleare alla Battelle Energy Alliance, ha descritto i vantaggi comparativi del nuovo materiale in relazione ai sistemi biologici. L’esperto ha indicato che il potenziale d’azione (circa 0,1 volt) nelle cellule biologiche cambia su una scala temporale di millisecondi, poiché “è limitato dalla stabilità dell’acqua”. Nel frattempo, il team ha applicato “fino a 10 volt attraverso uno speciale film di vetro solido di dimensioni nanometriche che conduce i protoni, senza danneggiarlo permanentemente. E più forte è il campo, più veloci sono i dispositivi ionici”.

Gli autori spiegano che il PSG consente il movimento ultraveloce dei protoni perché contiene una moltitudine di pori di dimensioni nanometriche. La sua capacità di resistere a campi elettrici molto forti senza danneggiarsi o trasformarsi in ‘cenere’ è un’altra delle sue qualità.

“I protoni hanno finito per viaggiare a velocità immense attraverso lo stack del dispositivo, in particolare un milione di volte più velocemente rispetto a quello che avevamo prima. E questo movimento non fa male a nulla […] È quasi come teletrasportarsi“, ha detto Onen.

Il team scientifico ha osservato che, poiché i protoni non danneggiano il materiale, il resistore protonico programmabile può funzionare per milioni di cicli senza rompersi e può funzionare efficacemente a temperatura ambiente, aspetto importante da incorporare nell’hardware computazionale.

Nel complesso, affermano i ricercatori, questi resistori protonici programmabili veloci ed efficienti potrebbero aiutare gli scienziati a sviluppare prototipi di deep learning molto più velocemente, che potrebbero quindi essere applicati in usi come auto a guida autonoma, rilevamento di frodi o analisi di immagini mediche.

Secondo Onen, una volta che hai un processore analogico, sarai in grado di addestrare reti neurali con “complessità senza precedenti che nessun altro può permettersi”. “In altre parole, questa non è un’auto più veloce, è un’astronave“, ha concluso.

Foto di copertina: Illustrazione di un processore di deep learning analogico alimentato da protoni ultraveloci [Studio Ella Maru / Murat Onen].

Lazio-Inter Streaming Gratis, dove vederla in Diretta TV

Telescopio Webb scopre gas CO2 su Esopianeta

Coldplay, biglietti esauriti: Annunciate altre date Live a Napoli e Milano

Intelligenza Artificiale: modelli di respirazione per rilevare il Parkinson

Calcio Serie A, 3a giornata: quando giocano Napoli Juventus Milan e Inter, orario streaming e diretta tv

Sorteggio Champions League Streaming Gratis, dove vedere Diretta TV con Milan, Inter, Napoli e Juventus

Ferrari: Dopo la pausa di Agosto il Mondiale F1 torna in Belgio

Altar Knotto: Tragedia Selfie mortale sull’Altopiano di Asiago

Tanti auguri alle Navicelle Spaziali Voyager 1 e 2 per 45 anni di attività nello Spazio

8 secondi su una sola gamba per battere un calcio di rigore [Video]

Sampdoria-Juventus Streaming TV, dove vederla Gratis

Interior design, la casa ideale degli italiani: desideri e caratteristiche

Laser di Fibonacci usato per creare una dimensione “extra” del tempo

Sito web che fa riassunti automatici dei testi che desideri

Risultati Serie A: Poker del Napoli al Monza, senza reti Empoli-Fiorentina

Calendario Serie A 2022-2023 Calcio, da scaricare in PDF (versione stampabile)

WhatsApp 2022 nuove EMOJIS: spiegazione, cosa significano

Uomo non riesce ad abbassare il braccio destro da quasi 50 anni

Come generare Immagini con Intelligenza Artificiale da un testo

Le foto di Schumacher sono pagate 1,3 milioni di dollari

Quinta dimensione, 20 passi per attivare le linee del tempo

Bolivia riconosce legalmente Madre Natura come un essere vivo

Neuroscienze: Il Cervello ha bisogno di almeno 8 abbracci al giorno

Ordinare la mente con le faccende di casa, semplice consiglio di un monaco zen

Cambio Rotazione della Terra: aumento di Grandi Terremoti