据infohub.kz网站报道,维尔茨堡大学的研究团队在ctd.qmat研究集群框架内开发出一种微型电子元件,它能同时进行计算、存储数据并根据输入信号进行自适应调整。

在传统计算机中,处理器和存储器在物理上是分离的,因此两者之间持续的数据传输需要消耗大量能量,在处理人工智能任务时尤其如此。相比之下,人脑直接在突触中处理信息,也就是在神经元之间的连接处处理信息,而这些连接会随电脉冲的作用而重构。这项新技术正是再现了这一生物学原理。

该器件基于两种氧化物材料制成——铝酸镧和钛酸锶。它们单独都不导电,但在两者接触的界面上会形成一层超薄的导电层。科学家通过让电流通过这层导电层,学会了使氧原子发生位移,从而改变材料的电阻。得益于此,该元件可以被真正地“训练”:它能记住此前的活动并改变自身特性。

同一块纳米芯片根据连接方式的不同,能够同时完成三项任务:作为普通的电流开关(晶体管)工作、依靠电阻存储数据(忆阻器),或在考虑以往经验的情况下保持电荷(忆容器)。从长远来看,这种通用基础有望用于制造高能效的神经网络和智能可穿戴健康传感器,后者可以直接在皮肤上分析身体指标,而无需将数据发送到服务器。