高能效質子可編程電阻器開發成功
科技日報北京7月31日電 (記者張夢然)美mei國guo麻ma省sheng理li工gong學xue院yuan研yan究jiu人ren員yuan組zu成cheng的de多duo學xue科ke團tuan隊dui正zheng著zhe手shou推tui動dong提ti高gao一yi種zhong人ren工gong模mo擬ni突tu觸chu的de速su度du極ji限xian。他ta們men在zai製zhi造zao過guo程cheng中zhong使shi用yong了le一yi種zhong實shi用yong的de無wu機ji材cai料liao,使shi設she備bei運yun行xing速su度du比bi以yi前qian的de版ban本ben快kuai100萬倍,也比人腦中的突觸快約100萬倍。該研究近日發表在《科學》雜誌上。
mashengligongxueyuankaifadezhezhongwujicailiaoshidianzuqifeichangjieneng。yuzaoqibanbendeshebeizhongshiyongdecailiaobutong,xincailiaoyuguizhizaojishujianrong。zheyibianhuashizhizaonamijishebeichengweikeneng,bingkenengweijichengdaoshenduxuexiyingyongdeshangyejisuanyingjianpupingdaolu。
該裝置的工作機製是將最小的離子—質(zhi)子(zi)通(tong)過(guo)電(dian)化(hua)學(xue)方(fang)式(shi),插(cha)入(ru)絕(jue)緣(yuan)氧(yang)化(hua)物(wu)中(zhong),以(yi)調(tiao)節(jie)其(qi)電(dian)子(zi)導(dao)電(dian)性(xing)。因(yin)為(wei)研(yan)究(jiu)使(shi)用(yong)非(fei)常(chang)薄(bo)的(de)設(she)備(bei),因(yin)此(ci)可(ke)通(tong)過(guo)使(shi)用(yong)強(qiang)電(dian)場(chang)來(lai)加(jia)速(su)這(zhe)種(zhong)離(li)子(zi)的(de)運(yun)動(dong),並(bing)將(jiang)這(zhe)些(xie)離(li)子(zi)設(she)備(bei)推(tui)到(dao)納(na)秒(miao)級(ji)的(de)運(yun)行(xing)狀(zhuang)態(tai)。
這(zhe)一(yi)設(she)備(bei)極(ji)大(da)地(di)提(ti)高(gao)了(le)神(shen)經(jing)網(wang)絡(luo)的(de)訓(xun)練(lian)速(su)度(du),同(tong)時(shi)大(da)大(da)降(jiang)低(di)了(le)執(zhi)行(xing)訓(xun)練(lian)的(de)成(cheng)本(ben)和(he)能(neng)量(liang)。這(zhe)可(ke)幫(bang)助(zhu)科(ke)學(xue)家(jia)更(geng)快(kuai)地(di)開(kai)發(fa)深(shen)度(du)學(xue)習(xi)模(mo)型(xing),然(ran)後(hou)將(jiang)其(qi)應(ying)用(yong)於(yu)自(zi)動(dong)駕(jia)駛(shi)汽(qi)車(che)、欺詐檢測或醫學圖像分析等用途。研究人員描述稱,這不是一輛“更快的汽車”,而是一艘“宇宙飛船”。
這一技術的關鍵元素是質子可編程電阻器,這些電阻以納米為單位排列成陣列,就像棋盤一樣。
在人腦中,學習是由於神經元之間的連接(稱為突觸)的de增zeng強qiang和he減jian弱ruo而er發fa生sheng的de。深shen度du神shen經jing網wang絡luo長chang期qi以yi來lai一yi直zhi采cai用yong這zhe種zhong策ce略lve,新xin處chu理li器qi則ze利li用yong增zeng加jia和he減jian少shao質zhi子zi電dian阻zu器qi的de電dian導dao,實shi現xian模mo擬ni機ji器qi學xue習xi。
為了開發這種超快速且高能效的可編程質子電阻器,研究人員尋找了不同的電解質材料——無機磷矽玻璃(PSG)。PSG能夠實現超快質子運動,還可承受非常強的脈衝電場。這一點非常關鍵,因為向設備施加更多電壓,可使質子以驚人的速度移動。
研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)表(biao)示(shi),因(yin)為(wei)質(zhi)子(zi)不(bu)會(hui)損(sun)壞(huai)材(cai)料(liao),電(dian)阻(zu)器(qi)可(ke)運(yun)行(xing)數(shu)百(bai)萬(wan)次(ci)循(xun)環(huan)而(er)不(bu)會(hui)損(sun)壞(huai)。這(zhe)種(zhong)新(xin)的(de)電(dian)解(jie)質(zhi)使(shi)可(ke)編(bian)程(cheng)質(zhi)子(zi)電(dian)阻(zu)器(qi)的(de)速(su)度(du)比(bi)以(yi)前(qian)的(de)設(she)備(bei)快(kuai)100萬倍,並且可在室溫下有效運行,這對於將其整合到計算硬件中非常重要。
【總編輯圈點】
人ren工gong智zhi能neng領ling域yu的de研yan究jiu者zhe看kan到dao這zhe條tiao新xin聞wen時shi,可ke能neng會hui眼yan前qian一yi亮liang。近jin年nian來lai,市shi場chang開kai發fa出chu的de深shen度du神shen經jing網wang絡luo規gui模mo越yue來lai越yue大da,神shen經jing節jie點dian越yue來lai越yue多duo,參can數shu也ye越yue來lai越yue複fu雜za。這zhe些xie都dou在zai推tui動dong人ren工gong智zhi能neng變bian得de更geng加jia“聰明”。但(dan)隨(sui)之(zhi)而(er)來(lai)的(de)是(shi),大(da)型(xing)深(shen)度(du)神(shen)經(jing)網(wang)絡(luo)的(de)搭(da)建(jian)成(cheng)本(ben)和(he)訓(xun)練(lian)成(cheng)本(ben)十(shi)分(fen)高(gao)昂(ang),能(neng)耗(hao)也(ye)不(bu)低(di)。這(zhe)對(dui)希(xi)望(wang)搭(da)建(jian)自(zi)己(ji)的(de)人(ren)工(gong)智(zhi)能(neng)訓(xun)練(lian)模(mo)型(xing)的(de)創(chuang)業(ye)公(gong)司(si)或(huo)小(xiao)微(wei)企(qi)業(ye)來(lai)說(shuo),並(bing)非(fei)利(li)好(hao)。高(gao)能(neng)效(xiao)質(zhi)子(zi)可(ke)編(bian)程(cheng)電(dian)阻(zu)器(qi)可(ke)以(yi)提(ti)高(gao)人(ren)工(gong)神(shen)經(jing)網(wang)絡(luo)的(de)訓(xun)練(lian)速(su)度(du),同(tong)時(shi)降(jiang)低(di)訓(xun)練(lian)的(de)成(cheng)本(ben)和(he)能(neng)耗(hao),人(ren)工(gong)智(zhi)能(neng)的(de)發(fa)展(zhan)又(you)多(duo)了(le)一(yi)塊(kuai)“鋪路石”。
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