Un grupo de investigación de la Universidad de Tohoku ha desarrollado dispositivos espintrónicos que son prometedores para los futuros sistemas informáticos adoptivos y energéticamente eficientes, ya que se comportan como neuronas y sinapsis en el cerebro humano.
La sociedad de la información actual se basa en computadoras digitales que han evolucionado drásticamente durante medio siglo y son capaces de ejecutar tareas complicadas de manera confiable. El cerebro humano, por el contrario, opera con un poder muy limitado y es capaz de ejecutar tareas complejas de manera eficiente utilizando una arquitectura.que es muy diferente al de las computadoras digitales.
Por lo tanto, el desarrollo de esquemas informáticos o hardware inspirado en el procesamiento de la información en el cerebro es de amplio interés para los científicos en campos que van desde la física, la química, la ciencia de los materiales y las matemáticas, hasta la electrónica y la informática.
En informática, hay varias formas de implementar el procesamiento de la información por parte de un cerebro. La red neuronal spiking es un tipo de método de implementación que imita de cerca la arquitectura del cerebro y el procesamiento de información temporal. La implementación exitosa de una red neuronal spiking requiere hardware dedicado conneuronas y sinapsis que están diseñadas para exhibir la dinámica de neuronas biológicas y sinapsis.
Aquí, la neurona artificial y la sinapsis idealmente estarían hechas del mismo sistema material y funcionarían bajo el mismo principio de funcionamiento. Sin embargo, este ha sido un tema desafiante debido a la naturaleza fundamentalmente diferente de la neurona y la sinapsis en las redes neuronales biológicas.
El grupo de investigación, que incluye al profesor Hideo Ohno actualmente presidente de la universidad, el profesor asociado Shunsuke Fukami, el Dr. Aleksandr Kurenkov y el profesor Yoshihiko Horio, creó una neurona artificial y una sinapsis utilizando tecnología espintrónica. La espintrónica es un campo académicoque tiene como objetivo utilizar simultáneamente las propiedades eléctricas carga y magnéticas espín de un electrón.
El grupo de investigación había desarrollado previamente un sistema material funcional consistente en materiales antiferromagnéticos y ferromagnéticos. Esta vez, prepararon dispositivos neuronales y sinápticos artificiales microfabricados a partir del sistema material, que demostraron el comportamiento fundamental de la neurona biológica y la sinapsis - integración con fugas - y-plasticidad dependiente del fuego y del tiempo de los picos, respectivamente, basados en el mismo concepto de espintrónica.
Se sabe que la red neuronal de picos es ventajosa sobre la inteligencia artificial actual para el procesamiento y la predicción de información temporal. Se espera que la expansión de la tecnología desarrollada a niveles de circuito unitario, bloque y sistema conduzca a computadoras que pueden procesar variaciones en el tiempoinformación como voz y video con una pequeña cantidad de energía o dispositivos periféricos que tienen la capacidad de adoptar usuarios y el medio ambiente a través del uso.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Tohoku . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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