Neuromorfný čip napodobňuje elektrickú aktivitu mozgu na rozlíšenie vôní a pachov

0

Zo všetkých činností nášho mozgu je zatiaľ najmenej pochopené vnímanie vône a zápachu. Keď zápach zasiahne čuchové bunky v nose, tie vyšlú signál do zodpovedajúcej skupiny neurónov v mozgu, známej ako čuchová cibuľka. Cibuľka potom prenáša signál do iných častí mozgu, čo nám umožňuje oceniť vôňu grapefruitu alebo vyhýbať sa zápachu koša. Čuchové cibuľky sú špecifické pre cicavce, ale podobné má napríklad aj hmyz.

Čuchové systémy sú skvelým východiskovým bodom pre neuromorfické čipy, ktorý sa inšpiruje priamo štruktúrou mozgu. Vedci z Neuromorphic Computing Lab spoločnosti Intel nedávno publikovali dokument v časopise Nature, ktorý opisuje nový dizajn neuromorfných čipov, napodobňujúci štruktúru a schopnosti čuchovej cibuľky. Navrhli elektrický obvod na základe neurónových obvodov, ktoré sa aktivujú, keď mozog spracúva zápach. Takisto navrhli algoritmus, ktorý odráža správanie sa elektrických signálov.

Keď vycvičili algoritmus na čipe pomocou existujúceho súboru údajov o 10 „zápachoch“, charakterizovaných meraniami zo 72 rôznych chemických senzorov, dokázal ich presne rozlíšiť s oveľa menším počtom výcvikových vzoriek ako konvenčný čip. Čip je zatiaľ len skorý prototyp, ale po dokončení sa naskytuje viacero aplikácií – mohol by poslúžiť na detekciu bomby či škodlivých výparov v chemických závodoch. V súčasnosti sa na spúšťanie najmodernejších algoritmov hlbokého učenia používajú čipy s von Neumannovou architektúrou, ktoré sú však neefektívne pri učení.

Algoritmy, ktoré na nich bežia, vyžadujú na rozdiel od našich oveľa účinnejších mozgov obrovské množstvo tréningových dát. Neuromorfné čipy sa preto snažia čo najviac napodobniť štruktúru mozgu, čím sa zvýši efektívnosť učenia čipu. Nový čip Intelu sa môže učiť z veľmi malého počtu vzoriek. Výskumný tím chce v budúcnosti zlepšiť dizajn svojho neuromorfného čipu a aplikovať naň aj iné funkcie mozgu okrem čuchu.

Zdroj: technologyreview.com.

Redakcia

Všetky autorove články
veda vyskum elektrina energia mozog clovek cip

Pridať komentár

Mohlo by vás zaujímať

Mohlo by vás zaujímať