近日，IBM蘇黎世研究中心宣布，他們制造出世界上首個人造納米尺度隨機相變神經元，可實現(xiàn)高速無監(jiān)督學習?？茖W家表示：“這一突破標志著人類在認知計算應用中超密度集成神經形態(tài)技術，以及高效節(jié)能技術上的發(fā)展又向前邁進重要的一步，目前，IBM已經構建了由500個該神經元組成的陣列，并讓該陣列以模擬人類大腦的工作方式進行信號處理。
外媒稱，人工神經元的信號處理能力已經超過了“香農采樣定理”規(guī)定的極限，IBM這項發(fā)明在人工智能研究領域的突破性不言而喻。首先，隨機性意味著在相同的輸入信號下，多個相變神經元的輸出會有所不同。此外，由于其尺寸最小能到納米量級，因而信號傳輸速度極快，同時功耗較低，這就使得隨機相變神經元具有生物神經元的特性。目前，IBM已經構建了由500個該神經元組成的陣列，并讓該陣列以模擬人類大腦的工作方式進行信號處理。
生物學上，神經元又稱神經細胞，是構成神經系統(tǒng)結構和功能的基本單位。每個神經元可以有一或多個樹突，可以接受刺激并將興奮傳入細胞體。每個神經元只有一個軸突，可以把興奮從胞體傳送到另一個神經元或其他組織，如肌肉或腺體。正式這樣的構造給了科學家靈感，他們從中啟發(fā)，利用相變材料作為記憶儲存來模擬生物大腦存儲和處理數(shù)據(jù)的功能。
據(jù)介紹，IBM相變神經元的整個架構包括輸入端、神經薄膜、信號發(fā)生器和輸出端，其中輸入端類似生物神經元的樹突，神經薄膜類似生物神經元的雙分子層，信號發(fā)生器類似生物神經元的神經細胞主體，輸出端類似生物神經元的軸突。而神經薄膜是整個神經元產生作用的關鍵物質，它類似生物神經細胞中的液態(tài)薄膜，當能量吸收到一定程度時就會產生信號并向外發(fā)射。這些信號經過輸出端(軸突)傳導，然后被其他神經元接收，以此循環(huán)形成信息處理過程。
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