Американские исследователи представили чип с архитектурой, воспроизводящей механизмы мозжечка

Специалисты Северо-Западного университета разработали нейроморфное устройство, которое работает по принципам мозжечка — структуры мозга, ответственной за координацию и автоматические реакции. Руководитель проекта Марк Херсам сообщил, что команда отказалась от традиционного подхода копирования коры головного мозга в пользу воспроизведения механизмов фильтрации информации.

Основой разработки стал мемтранзистор — компонент, объединяющий память и вычислительные функции в одном элементе. Проводящий канал изготовлен из дисульфида молибдена, материала толщиной в один атомный слой. Конструкция с асимметричными электродами позволяет переключаться между режимами возбуждения и торможения при изменении полярности напряжения, что повторяет конкуренцию сигналов в биологических нейронных цепях.

Исследователи построили спайковую нейронную сеть на мемтранзисторах и провели тестирование на задаче выявления аритмии по кардиограммам. Результаты показали двукратное ускорение обнаружения отклонений по сравнению с трансформерными архитектурами при сокращении числа операций в десять тысяч раз. Херсам охарактеризовал это как принципиально другой метод поиска аномалий, а не улучшение существующих решений.

Технология ориентирована на применение в носимой медицинской электронике, беспилотном транспорте, робототехнических системах и защите информации — областях, где критичны скорость отклика и автономность работы без подключения к внешним вычислительным центрам.

Следующим шагом станет реализация адаптивных механизмов: чип научат распознавать повторяющиеся паттерны и корректировать критерии определения нормального состояния, что соответствует процессам привыкания в биологическом мозжечке.

Источник: hi-tech