Русские элементы для нейроморфных вычислений

Сотрудники лаборатории нейроморфной фотоники МГУ под руководством профессора физического факультета Андрея Федянина в сотрудничестве с химиками и нейробиологами продемонстрировали биоподобные свойства оптоэлектрических структур на основе оксида цинка. Фотопроводимость этих структур демонстрирует импульсный тип отклика на сигнал, близко напоминающий поведение биологических синапсов. Это означает, что он может эффективно передавать и обрабатывать информацию, подобно тому, как нейроны общаются друг с другом. Группе ученых удалось поставить ряд экспериментов, которые позволили создать оптоэлектронные искусственные синапсы и продемонстрировать их нейроморфные свойства.

Это исследование стало возможным во многом благодаря налаженным межфакультетским связям в МГУ имени М.В. Ломоносова и содействию некоммерческого фонда развития науки и образования «ИНТЕЛЛЕКТ».

«Слышали историю о том, как физик, нейрофизиолог, специалист в области искусственного интеллекта и химик собрались в одной команде? Нет, это не завязка для нового панчлайна, это было начало нашей научной саги, результаты которой оказались на обложке журнала Opto-Electronic Science. Мы разрабатываем новый подход к искусственному интеллекту, создавая биоинспирированные искусственные синапсы, активируемые светом и обрабатывающие импульсные сигналы. Кроме того, мы наткнулись на несколько удивительных открытий: эти синапсы вызывают чувство депрессии (да, даже искусственные синапсы могут быть подавлены), тоническое возбуждение и отсроченные ускоренные ответы, которые возникают при периодическом облучении импульсами света. Эти синапсы, как рок-звезды в мире технологий, они адаптируются и запоминают прошлые стимулы, как никто до них», – рассказывает Игорь Балашов, аспирант физического факультета.

Один из самых интригующих аспектов этого искусственного синапса - его способность к запоминанию. Он обладает как кратковременной (STM), так и долговременной памятью (LTM), что очень важно для решения многих когнитивных задач.