Лента новостей

20:37
Трамп рискует попасть в сирийскую ловушку
20:34
Китай опустил США ниже плинтуса
20:33
За что боролись блокадники. Американской профессуре не понять природы подвига нашего народа
20:32
Вопрос на 22 миллиарда: вернет ли Трамп казахские деньги
20:31
Крупнейший вуз Украины отменил занятия до весны из-за долгов за отопление
20:30
Америка замахнулась на русское оружие
20:30
Догнали и перегнали. Тарифы на электроэнергию на Украине для бизнеса выше, чем в Европе
20:28
Новые санкции США против России: три сценария
20:26
Авианосцы США струхнули при виде "Адмирала Нахимова"
20:25
"Сирийский экспресс" живет лишь за счет стареньких десантных кораблей
20:25
Тем временем: Китайское агентство Dagong понизило рейтинг США
20:24
Украина спешно закладывает «бомбу» под Минские договорённости
20:23
Россия резко нарастила несырьевой экспорт
20:23
Прорыв блокады и пойманный «Тигр»
20:21
Тиллерсон заявил о единстве США, России и Китая в проблеме КНДР
20:21
Авиационный каннибализм: Новенькие "Суперджеты" пустили на запчасти
20:20
Асимметричные военно-политические союзы и блоки. Региональное измерение
20:19
Нефть и газ России: Cильные и слабые стороны
20:17
«Проще сдаться России по-хорошему»
20:17
Роспотребнадзор будет штрафовать за отказ принимать купюры в 200 и 2000 рублей
20:16
В эти выходные сорвали начало ядерной войны
20:14
Бюджет министерства национальной обороны Польши бьет рекорды
20:13
Как Трамп может есть много фаст-фуда, мало тренироваться и быть здоровым?
20:12
Следственный комитет собрал доказательства, которые опровергают подмену проб на ОИ-2014
20:11
Почему нужно голосовать за Путина
20:06
КНДР и Южная Корея договорились пройти под одним флагом на Олимпиаде
19:58
Рейтинг Грудинина упал на фоне скандала с его зарубежными счетами
17:40
El-Dorar: Чеченский ответ на сирийский вопрос
17:15
Бюджет министерства национальной обороны Польши бьет рекорды
16:30
За что Хрущев ненавидел Сталина
16:28
А вдруг война? А я уставший... Порошенко объяснил, для чего он летал на Мальдивы
16:26
Ольга Богомолец раскритиковала жителей Донбасса за их нежелание интересоваться геополитикой и мировой экономикой
16:25
Не будет денег, уйду в «Таможенный союз». Порошенко шантажирует в Европу
16:24
«Джавелинов» нема: США даст Киеву только оборонительное оружие
16:18
«Морде украинского государства» посоветовали начать этнические чистки с себя
16:17
Успехи сирийской армии в провинции Идлиб
14:22
В России одна беда - это такие дебилы, которые ни хрена не помнят, сколько Путин сделал для России
14:19
Новый «крымский щит» напугал США
14:18
Новейший немецкий фрегат провалил испытания
14:06
Завалим Европу дебилами или недоучками?
14:00
ИГИЛ* – это альфа и омега сланцевой нефти в США
13:58
Китай начнет сбрасывать доллар с постамента завтра
13:56
Изнасилованная Швеция больна стокгольмским синдромом...
13:41
Когда в зад упрётся ствол русского танка ...
13:38
Бойтесь майдановцев, мир вам сулящих
Все новости

Архив публикаций

«    Январь 2018    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
1234567
891011121314
15161718192021
22232425262728
293031 


» » Симбиоз мозг — компьютер: первые попытки срастить нейрон с микросхемой

Симбиоз мозг — компьютер: первые попытки срастить нейрон с микросхемой

 Ученые из Национального исследовательского Нижегородского государственного университета имени Н. И. Лобачевского (участник "Проекта 5-100") работают над созданием адаптивного нейроинтерфейса, состоящего из сопрягающихся нейрональных сетей мозга и электронных нейроморфных систем на основе мемристоров.

Эта работа является одной из первых попыток совместить живую биологическую культуру с биоподобной нейронной сетью на основе мемристоров.

В 1971 году в статье профессора Калифорнийского университета Леона Чуа (Leon Chua) был впервые упомянут мемристор. Чуа теоретически предсказал наличие еще одного элемента электрических цепей наряду с сопротивлением, индуктивностью и емкостью, назвав его "мемристор".

Мемристивный чип в корпусе, размещенный в стандартном контактирующем устройстве (для тестирования параметров мемристивных наноструктур)

Об этом определении до сих пор спорят, как спорят и насчет фундаментального вопроса: что такое мемристор? Изначально он был придуман как новый элемент электрических цепей, но сейчас многие считают, что мемристор несет в себе определенное расширение функциональных возможностей резистора: мемристор — "резистор с памятью".

В отличие от обычного резистора (сопротивления), который определяет линейную зависимость тока от напряжения, мемристор — нелинейный элемент, сопротивление которого зависит от "предыстории", — например, от того, какой ток через него протекал. Он как бы "запоминает", что через него пропускали, и его состояние меняется в зависимости от этого. Такое адаптивное поведение мемристора очень схоже с тем, что мы можем встретить в природе, — в частности, в нервной системе, где эту роль играет синапс. Соответственно, биоподобные мемристорные системы — это системы, для которых базовым элементом является мемристор.

Что касается устройств таких систем, здесь могут существовать разные подходы, и ученые ННГУ предлагают свой вариант.

Схема совмещения живых нейронов с нейронной сетью на основе мемристоров (ННГУ)

На базе НИФТИ ННГУ и Нижегородского нейронаучного центра разрабатывается адаптивный нейроинтерфейс, в котором, с одной стороны, присутствует живая культура, а с другой — нейронная сеть на основе мемристоров. Мемристорные нейронные сети будут сопряжены с многоэлектродной системой регистрации и стимуляции биоэлектрической активности культуры нейронов, выполняющей функцию анализа и классификации сетевой динамики живых клеток.

© Е.Емельянова (НИФТИ ННГУ)
Ученые ННГУ и оборудование для формирования мемристивных наноструктур (установка плазменного реактивного травления)

В данный момент ученые исследуют возможность построения обратной связи, в рамках которой выходной сигнал с мемристорной сети будет применяться для стимуляции биологической сети — то есть впервые реализуется процесс обучения живой клеточной культуры.

Прототип искусственной нейронной сети на основе гибридной аналогово-цифровой электронной схемы и мемристивного чипа

В качестве живой культуры ученые используют искусственно выращенную нейрональную культуру клеток мозга. Но, в принципе, можно также использовать и срез живой ткани.

По сравнению с мировыми конкурентами, ставящими задачу "соединения живого мира и искусственных архитектур" (например, проект RAMP), преимущество проекта ННГУ состоит в том, что квалифицированные специалисты в разных областях — физики и технологии создания мемристивных наноструктур, моделирования нейронных сетей, проектирования электронных схем, нейродинамики и нейробиологии — сосредоточены как территориально, так и организационно в рамках одного университета.

Заведующий Лабораторией физики и технологии тонких пленок НИФТИ ННГУ имени Н. И. Лобачевского, кандидат физико-математических наук Алексей Михайлов

Поясняет заведующий Лабораторией физики и технологии тонких пленок НИФТИ ННГУ имени Н. И. Лобачевского, кандидат физико-математических наук Алексей Михайлов: "Мы пытаемся создать прототип нейронной сети на основе мемристоров, которая по своему внутреннему устройству и функциональности подобна биологической нервной системе. Благодаря локальности мемристивного эффекта (соответствующие явления происходят в наномасштабе) и использованию современных стандартных технологий микроэлектроники можно будет получить на одном чипе большое количество нейронов и синапсов. Это отдаленная перспектива, к которой мы стремимся. То есть на кристалле, на чипе можно "вырастить" человеческий мозг. Пока мы делаем вещи попроще: пытаемся создавать гибридные электронные схемы, в которых какие-то функции реализуются на базе традиционной электроники (транзисторы), а какие-то новые функции, которые трудно реализовать в железе, обеспечиваются на основе мемристоров".

Ученые ННГУ в ходе исследования параметров адаптивного отклика мемристивных устройств

Цель проекта — создание компактных электронных устройств на основе мемристоров, воспроизводящих свойство синаптической пластичности и функционирующих в составе биоподобных нейронных сетей в сопряжении с живыми биологическими культурами. Применение гибридных нейросетей на основе мемристоров открывает удивительные перспективы. Во-первых, мемристор может помочь уместить мощности современных суперкомпьютеров на одном чипе. Во-вторых, можно будет создавать роботов, управляющих искусственно выращенной нейрональной культурой. В-третьих, такие "мозгоподобные" системы могут использоваться для замещения части живой нервной системы электронной в случае ее повреждения или заболевания.





Опубликовано: legioner     Источник

Похожие публикации для статьи "Симбиоз мозг — компьютер: первые попытки срастить нейрон с микросхемой"


1 комментарий

  1. Маршал
    Николай Черняк

    проблема в другом .. чтобы потом за границу не ушло! 

    А то у нас ГРЕБАНННАЯ АКАДЕМИЯ НАУК .. продажные выродки! 

    Николаичь
    0

Новости партнеров

Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
Наверх