模拟人脑的晶体管帮助人工智能——前沿_健康动态

研制出一种能像人脑一样同时处理和存储信息的晶体管:能够通过联想学习，在室温下高速运行，消耗很少的能量，即使电源中断也能保留存储的信息。这项技术将帮助人工智能在面对复杂数据(例如自动驾驶汽车)时不会感到困惑，由西北大学、波士顿学院和麻省理工学院(MIT)的研究人员在《自然》杂志上描述。

美国西北大学的马克·c·赫萨姆(Mark C. Hersam)说:“人脑的结构与数字计算机根本不同。”“在数字计算机中，数据在微处理器和存储器之间来回传输，这消耗了大量的能量，并且在试图同时执行多个任务时产生瓶颈。另一方面，在大脑中，记忆和信息处理是共定位和完全集成的，确保能量效率提高了几个数量级。同样，我们的突触晶体管实现了同步记忆和信息处理功能，以更接近地模仿大脑。”

这是一项非常重要的创新，因为在当前的大数据时代，“我们需要重新思考硬件，特别是人工智能和机器学习任务，”Hersam补充道。

为了制造新的晶体管，研究人员结合了两种不同类型的超薄材料:双层石墨烯和六方氮化硼。在堆叠之后，他们故意扭曲它们:通过旋转一层相对于另一层，他们获得了每个石墨烯层不同的电子特性。

在测试中，该设备展示了一种联想学习能力，可以在许多现实世界中应用。“想象一下，你正在驾驶一辆自动驾驶汽车，天气状况变得更糟，”赫萨姆解释说。“自动驾驶汽车可能无法像人类驾驶员那样解读复杂的传感器数据。但即使我们给晶体管一个不完美的输入，它仍然能够识别出正确的答案。”

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