作者mulkcs (mulkcs)
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标题Re: [情报] 科学家用忆阻器模拟人脑学习模式
时间Wed May 12 02:02:11 2010
类似的新闻又一则。
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能储存过去记忆 未来电脑运作更像人
作者:驻洛杉矶科技组 现职:驻洛杉矶科技组
文章来源:
http://www.epochtimes.com/b5/10/4/26/n2888413.htm
发布时间:2010.05.08
据最新的研究指出,科学家已经研发出先进的电子装置,与传统电脑相比,这种装置可以
做更多复杂的决定,并同时执行多重任务,可使未来的电脑在学习和识别资讯上,更像人
类。
‧「忆阻器」可储存过去的记忆
据生活科学(LiveScience.com)网站报导, 美国密歇根大学(University of Michigan
)研究人员所研发的这些电子装置,安装了被称为「忆阻器」(memristors)的电子元件
。有别於传统的电路设计,这些电子元件能储存过去的电路状态,例如记忆电源切断前的
电压值高低,以及使用时间的长短等。
正是忆阻器的这种性质,使它们非常类似大脑中连接各个脑细胞或神经元的突触(
synapses)。突触类似可重新配置的开关,与几千个神经元相连,能够透过神经元传输的
电子信号的强度和时间先後,记忆这些神经元上的信号传递情况。
‧模拟大脑 具记忆和学习过程
就传统电脑而言,逻辑和记忆元件位於电路中的不同区块,每个元件只与邻近的少数元件
相互连结。因此,传统电脑能以线性方式运作,使其能在有限的变数下,迅速完成比较简
单的工作。
研究人员应用与传统电脑完全不同的模式,也就是把忆阻器连接在传统电子电路上,藉以
模拟大脑的操作模式,利用忆阻器,藉由「电位-时间差引导的突触可塑特性」(spike
timing dependent plasticity),使其具备类似大脑记忆和学习的过程。
「电位-时间差引导的突触可塑特性」是指相互关联的神经元经过刺激後,神经元之间的
连接能力变得更强的特性,这项特性被认为是哺乳动物的大脑在记忆和学习上的生理基础
。人类大脑中类似突触传导的变化,在本质上引起长期记忆。
研究人员发现,他们可以变换系统中的电压时间长短以及不同电压的先後顺序,相应电路
导电程度会逐渐增加或减少。
科学家目前希望电脑能像猫一样聪明,能在堆满家俱的房子里,在不断改变房间布局的情
况下,每次都找出从前门到沙发的最短路径。
‧无需控制 无人飞机直接做决策
研究人员陆威(Wei Lu,音译)指出,这种电脑可应用在武器上,例如,将它安装在无人
驾驶飞机或车辆中,以便直接做出决策,而无须将影像传回控制人员并等待指示。
他说,下一个步骤是建立一个更大的系统,其中包含数百个人工神经元和忆阻器构成的突
触。最终的目标是研发一台复杂的超级电脑,并将其体积控制在仅有两公升汽水瓶般大小
的机器内。
目前,美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室(Lawrence Livermore National Laboratory)拥
有一台世界上最先进的超级电脑「曙光」(Dawn)。它能模拟10亿和10兆个突触,此规模
超过了猫脑的突触数量。不过,这台庞大的机器使用超过14万颗中央处理器,当它运作时
,需要100万瓦的电力才能驱动,而且它的执行效能,仅仅达到猫脑的千分之一到百分之
一而已。
‧研发忆阻器 传统电脑也受益
依据「摩尔定律」(Moore's Law),电脑的运算能力,平均每两年会增加一倍。忆阻器
除了能够研发出更近似大脑的电脑,还可以帮助传统电脑与「摩尔定律」齐步并进。
惠普实验室(Hewlett-Packard Laboratories)的研究人员在4月份发行的《自然》(
Nature)杂志中指出,忆阻器可以执行运算,这表示记忆体晶片也可以做逻辑运算,这与
现行电脑中,专职运算的中央处理器与记忆体晶片分离的做法有所不同。
陆威说:「未来电脑计算能力的增强,可能并非仅来自於中央处理器本身速度的提升,而
是朝向提高运算效能的方向前进。」
原网址:
http://stn.nsc.gov.tw/view_detail.asp?doc_uid=0990428014
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不过念过认知的都知道,
记忆只是人类智能的基础,
但人类智能不光光只是记忆而已。
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※ 编辑: mulkcs 来自: 118.160.172.8 (05/12 02:04)
1F:推 ultrakaras:推最後一句! 05/13 21:45
2F:推 Armuro:所以先有了基础才能谈模拟也是没有错的说法 05/18 08:05