В настоящее время нейросетевые программы работают на обычных компьютерах, требующих большого количества энергии. Чтобы запустить те же самые программы на более компактных устройствах, к примеру, в БПЛА, надо придумать другой тип компьютера – минимально энергозатратный, напоминающий человеческий мозг.
Ученые уже сделали первый шаг в этом направлении – научились делать мемристоры – электронные элементы, которые играют роль синапсов (передатчиков импульсов между нейронами). Однако для создания полноценного искусственного мозга – физического воплощения нейронной сети, им не хватает самих электронных нейронов.
Электронный аналог нервной клетки – нейристор – взялись разработать молодые ученые лаборатории функциональных материалов и устройств для наноэлектроники.
Схема работы природной нейросети такова: нейрон передает энергию другому нейрону через аксон. Каждая нервная клетка принимает множество таких импульсов от соседних нейронов (через входящие каналы – дендриты), отчего внутри ее на некоторое время повышается заряд. Как только он превышает определенное пороговое значение, срабатывает механизм выстреливания, и импульс передается дальше.
Для создания имитатора нейрона ученым необходимо три элемента: емкость — где накапливается заряд, механизм порогового срабатывания при определенном напряжении, и в-третьих, механизм утечки заряда, если этот порог не пройден.
Для запуска такого механизма ученые использовали доступные на сегодня обычные конденсаторы, а на роль порогового переключателя подошли «старые советские газоразрядные лампы».
Как только электронный аналог нервной клетки будет удачно испытан, исследователи соединят его с уже имеющимися мемристорами и получат чип, способный работать по нейросетевым программам.
Эксперты утверждают, что такой механизм позволит создать нейроморфные компьютеры, которые сделают всевозможных роботов намного совершеннее.