Земля. Хроники Жизни.
Главная | Регистрация | Вход
 
Пятница, 19.10.2018, 23:16
Приветствую Вас Гость |Личные сообщения() ·| PDA | RSS
Меню сайта
Форма входа
Логин:
Пароль:
Категории раздела
Аномалии [3438]
Атмосфера [1486]
Археология [4846]
Авторские статьи [487]
Вулканы [3264]
Война [1014]
Гипотезы [6178]
Другое [7533]
Животные [2742]
Землетрясения [4440]
Засуха [380]
Избранное [346]
Климат [3431]
Космос [10986]
Карстовые провалы [493]
Круги и рисунки на полях [527]
Медицина и здоровье [2002]
Наука [10758]
НЛО [4607]
Наводнения [3397]
Океан [824]
Оползни [672]
Пожары [909]
Прогноз [1284]
Политические факторы [3490]
Предсказания и пророчества [730]
Радиация [643]
Солнце [1966]
Стихия [3411]
Сверхъестественное [1768]
Технологии [5720]
Тайны истории [5663]
Ураганы [3102]
Факторы и аварии [7919]
Хочу все знать [30]
Этот безумный мир [1411]
Экология [1446]
Эпидемии [1043]
Эксклюзив [308]
Разговоры у камина
Статистика

Онлайн всего: 208
Пользователей: 202
Новых: 6
Реабилитант, Звента, -Samuray-, tsapik, Cona, solnce2014
Главная » 2017 » Август » 29 » Симбиоз мозг — компьютер
09:24
Симбиоз мозг — компьютер

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.

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.


Категория: Технологии | Просмотров: 865 | Добавил: Maks | Рейтинг: 0.0/| Оценить |Источник:https://ria.ru/
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Поиск по сайту
Мониторинг
Сейсмическая активность
Солнечная активность
Фазы луны
3D Планета Земля
Солнечная система
Космическая погода
Веб камеры мира
Системы мониторинга
Ионосферная активность
Вспышки на Солнце
Мониторинг вулканов
ТОП Новостей
США накрыла эпидемия таинственной болезни
Проблемы возникли на украинских АЭС
На Земле прогнозируется геомагнитный шторм
Загадочная мадагаскарская руконожка
В Австралии акула запрыгнула в лодку с туристами
Календарь
Архив записей
Новое на форуме

1. *ЗВЁЗДНЫЙ АСТРОНОМ*

(281)

2. Лунница ) тема для женщин

(552)

3. Прогулки в Квантовом Мире

(1144)

4. Фракталы

(84)

5. Политические аспекты в жизни общества

(152)

Последние комментарии

Данные шокируют. Человечество ...


Новые Вакцины и поствакцинальн...

обосрались (с)
Активность Солнца

При использовании материалов Земля - Хроники Жизни гиперссылка на сайт earth-chronicles.ru обязательна.
Рейтинг@Mail.ru Яндекс цитирования