Ученые нижегородского Университета Лобачевского разработали электронную систему, которая частично воспроизводит принципы взаимодействия нейронов в биологических нервных сетях. Как сообщили ТАСС в пресс-службе вуза, технология может найти применение при создании энергоэффективных нейроморфных устройств, а в перспективе — использоваться в робототехнике, нейропротезировании и системах нейрореабилитации.
Читайте: Россиянам готовят новые запреты: что изменится уже в ближайшее время
Руководитель исследования, кандидат физико-математических наук и научный сотрудник лаборатории мемристорной наноэлектроники НОЦ «Физика твердотельных наноструктур» Университета Лобачевского Иван Кипелкин пояснил, что новая система имитирует отдельные принципы обработки информации, характерные для биологических нейронных сетей. В отличие от традиционных вычислительных устройств такие технологии способны обрабатывать сигналы за счет взаимодействия искусственных нейронов и изменения связей между ними. По его словам, подобные решения могут использоваться для обработки информации от различных датчиков, распознавания меняющихся во времени сигналов и образов, а также в автоматизированных системах управления.
Еще одним перспективным направлением исследователи называют биомедицинские технологии. Разработчики считают, что принципы синхронизации искусственных нейронов могут оказаться полезными при анализе биологических сигналов, включая электрическую активность нервной системы. В дальнейшем эти подходы могут применяться при создании нейроинтерфейсов, нейропротезов и средств нейрореабилитации.
Созданная система состоит из двух искусственных нейронов, соединенных между собой мемристором. Первый элемент формирует электрические импульсы и передает их второму, а мемристор выполняет функцию искусственного синапса — аналога связи между нейронами. В ходе экспериментов ученым удалось добиться нескольких режимов синхронизации, при которых искусственные нейроны работали либо в одном ритме, либо с различным соотношением частот. Исследование также показало, что изменение сопротивления мемристора влияет на характер взаимодействия между элементами системы и позволяет добиться адаптивной настройки их работы.
Директор НОЦ «Физика твердотельных наноструктур» Университета Лобачевского, кандидат физико-математических наук Алексей Михайлов отметил, что особенностью проекта стал комплексный подход. Мемристивное устройство было не только изготовлено и экспериментально исследовано, но и использовано для построения математической модели, после чего рассчитанные динамические режимы подтвердили на реальной электронной системе. По мнению разработчиков, полученные результаты подтверждают перспективность применения мемристоров в качестве адаптивных искусственных синапсов для нейроморфных технологий.
Читайте также:
- Россиянам грозят новые начисления за ЖКХ: вступили в силу важные изменения
- Пенсии в России резко вырастут с 1 августа: кто получит прибавку уже летом
- Миллионы россиян столкнутся с новыми правилами: что изменится для ваших денег
