科技日報北京12月28日電 （記者張夢然）據最新一期美國化學會期刊《應用材料與界麵》報道，新加坡科技與設計大學（SUTD）研究團隊開發出一種基於二維（2D）材料的新型人工突觸

，能用於可高度擴展的類腦計算。

模(mo)仿(fang)人(ren)腦(nao)功(gong)能(neng)的(de)類(lei)腦(nao)計(ji)算(suan)因(yin)其(qi)在(zai)人(ren)工(gong)智(zhi)能(neng)中(zhong)的(de)功(gong)能(neng)應(ying)用(yong)和(he)低(di)能(neng)耗(hao)而(er)引(yin)起(qi)科(ke)學(xue)界(jie)的(de)廣(guang)泛(fan)關(guan)注(zhu)。像(xiang)人(ren)腦(nao)一(yi)樣(yang)，為(wei)了(le)讓(rang)類(lei)腦(nao)計(ji)算(suan)發(fa)揮(hui)作(zuo)用(yong)，記(ji)住(zhu)兩(liang)個(ge)神(shen)經(jing)元(yuan)之(zhi)間(jian)連(lian)接(jie)的(de)突(tu)觸(chu)必(bi)不(bu)可(ke)少(shao)。

在zai發fa育yu的de大da腦nao中zhong，突tu觸chu可ke以yi分fen為wei功gong能neng性xing突tu觸chu和he沉chen默mo突tu觸chu。功gong能neng性xing突tu觸chu是shi活huo躍yue的de，而er沉chen默mo突tu觸chu在zai正zheng常chang條tiao件jian下xia是shi不bu活huo躍yue的de。而er且qie，當dang沉chen默mo突tu觸chu被bei激ji活huo時shi，它ta們men可ke幫bang助zhu優you化hua神shen經jing元yuan之zhi間jian的de連lian接jie。由you於yu人ren腦nao包bao含han大da約yue一yi百bai萬wan億yi個ge突tu觸chu，而er建jian立li在zai數shu字zi電dian路lu上shang的de人ren工gong突tu觸chu通tong常chang占zhan據ju較jiao大da的de空kong間jian，因yin此ci在zai硬ying件jian效xiao率lv和he成cheng本ben方fang麵mian存cun在zai限xian製zhi
，要yao將jiang其qi應ying用yong於yu智zhi能neng便bian攜xie式shi設she備bei和he物wu聯lian網wang，需xu要yao提ti高gao硬ying件jian成cheng本ben。

為了解決這個問題，SUTD研究團隊使用2D材料模擬了功能性和沉默突觸的行為。此外，他們還首次證明，這種人工突觸可以同時作為功能性和沉默突觸的相同設備。

研究人員指出，這項工作可用單個設備替換基於複雜數字電路的功能性和沉默突觸
，從而顯著降低硬件成本。“通過使用超薄的2D材料將功能性和沉默突觸集成到同一設備中，人造突觸的硬件成本將顯著降低，這將推動類腦硬件的商業化”。

從神經生物學的角度來看，當突觸前神經元接受持續刺激時
，沉默突觸不會產生興奮行為，因為它們含有N-甲基-D-天冬氨酸（NMDA）受體，但它們缺乏α-氨基-3-羥基-5-甲基-4-異惡唑丙酸 （AMPA）受體。然而

，沉默突觸可被激活成為功能性突觸，在連續刺激後插入AMPA受體時對刺激作出反應。

受到插入AMPA受體激活沉默突觸的生物學機製的啟發，通過在2Dxihuayincailiaoxitongzhongyinruliuyinlizi，keshixiancongchenmotuchudaogongnengxingtuchudezhuanbian。xihuayinzhongdeliuyinlizikezaidianchangxiaqianyi，bingbiaoxianchugongnengxingtuchukesuxing。gaishebeijiyuwanquanliuhualeixingdexitong

，zaishiwenxiabiaoxianchumingxiandeyizuxingwei，keyongyushixiangongnengxingtuchu。chenmotuchudejihuokeshiyongbufenliuhualeixingdexitong，tongguogaibianwendulaishixian。

總編輯圈點

人們對人工智能和計算機最大的期待是什麼？答案：像人一樣計算思考。正因此，“受腦啟發”beirenweishizheyilingyufazhanzhongzuizhongyaodefangxiang。leinaojisuankeyixiangrendedanaoyiyangtongshichulihecunchuxinxi，rengongtuchuzekeyimonirenleidanaozhongtuchudeduanqihechangqikesuxing，jianlizaijiyidejichushang
，suizheshijiandetuiyierxuexi。jinguangaiyanjiuhaiyuanyuanweizouxiangshiyong
，danleinaojisuanzhechanglingrenxingfeneryouwangershengweidejiannantiaozhan
，yixiangqianmaichulezhongyaoyibu。