Зачем нужны оптические нейроморфные чипы?

Answer 1

После недавнего анонса нейроморфного чипа от IBM на Хабре, настало время познакомиться с тем, как работа реальных нейронов переносится в железо нейроморфных чипов. А поможет нам в этом статья, опубликованная в ACSNano, о трёхмерном электронном синапсе. Начнём с небольшой предыстории. Некогда мы узнали, откуда учёные черпают информацию об устройстве мозга, затем был большой пост с ответами на вопросы читателей о проекте The Human Brain, недавно же на Хабре появился анонс нейроморфного чипа от IBM. В череде этих публикаций хотелось бы также уделить время и тому, как на базовом уровне устроены нейроморфые чипы. Одной из основных компонент нейроморфным вычислений, в общем, и нейроморфных чипов, в частности, является синапс или система передачи возбуждения от нейрона к нейрону, ибо сам нейрон зачастую представляет собой лишь металлическую ленту, проводник. Синапс в нервной ткани – место контакта между двумя нейронами или между нейроном и получающей сигнал эффекторной клеткой, которое служит для передачи нервного импульса. По механизму передачи такого импульса синапсы можно разделить на химические – то есть с помощью молекул нейромедиаторов – и электрические – то есть за счёт «пробоя» межклеточной жидкости электрическим импульсом. Электрические синапсы представляют собой пару клеточных мембран, находящихся на очень близком расстоянии (всего несколько нм) друг от друга за счёт особых белков, которые и выполняют функции по переносу возбуждения. Обычно данные о конкретном устройстве или используемой модели нейроморфного чипа и типе соединений в нём нейронов в сеть является ноу-хау и предметом NDA (not-disclosure agreement) , однако в чисто научных, не относящихся к индустрии публикациях можно подчерпнуть немало информации об их устройстве. Итак, группа китайских и американских учёных из Пекинского университета, Станфорда и Аризонского университета опубликовали статью в журнале ACSNano, посвящённую разработке нового трёхмерного и потребляющего ультра малые количества электроэнергии электронного синапса.