环球科技参考:美国研制出硅基人工神经突触

据美国麻省理工学院(MIT)网站日前报道,该校科研人员用单晶硅成功制作出了人工神经突触,这将大大促进人工智能硬件的发展。 “神经形态计算”这个新兴领域的研究人员曾试图设计出像人脑一样工作的计算机芯片。不同于今天的数字芯片,需在二进制、开/关信号的基础上进行计算,“芯片上的大脑”的元件将以模拟的方式进行工作,通过交换梯度信号或者“权重”信号来激活,很像神经元根据穿过突触的离子种类和数量来激活。 通过这种方式,小小的神经形态芯片可以像大脑一样,有效地处理数以百万计的并行计算流,而目前只有大型的超级计算机才能实现这些并行计算。但是实现这种便携式人工智能的一个重要障碍是神经突触,这在硬件上很难再现。 MIT的工程师们设计出了一种人工神经突触,可以精确控制电流穿过时的强度,就像神经元之间的离子流动一样。该团队已经用硅锗制造了一种带有人工神经突触的小芯片。在模拟实验中,研究人员发现该芯片和它的突触可以用来识别笔迹的样本,准确率达到......阅读全文

环球科技参考:美国研制出硅基人工神经突触

  据美国麻省理工学院(MIT)网站日前报道,该校科研人员用单晶硅成功制作出了人工神经突触,这将大大促进人工智能硬件的发展。  “神经形态计算”这个新兴领域的研究人员曾试图设计出像人脑一样工作的计算机芯片。不同于今天的数字芯片,需在二进制、开/关信号的基础上进行计算,“芯片上的大脑”的元件将以模拟的

清华研发出首个人工神经突触

  让电脑像人类的大脑一样学习和记忆是一个令科研人员望而却步的挑战。因为人类的大脑拥有850亿个神经元和数万亿个神经突触,而且这些神经突触具有很强的可塑性,可以随着时间的变化自我调整,变得更强或更弱。   不过,据物理学家组织网11月12日报道,清华大学信息科学与技术国家实验室的科研人员近日在美国化

科学家实现人工神经元突触的量子成像

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/10/510468.shtm中国科学技术大学郭光灿院士团队孙方稳教授课题组和国家同步辐射实验室/核科学技术学院邹崇文研究员课题组合作,制备基于二氧化钒相变薄膜的类脑神经元器件,并利用金刚石中氮-空位(NV)色心

人工突触可自主学习

  来自法国国家科学研究中心及其他研究组织的研究人员创造了一种能够自主学习的人工突触。他们还对该设备进行建模,这对于开发更复杂的脑回路至关重要。该研究4月3日在《自然—通讯》杂志上发表。  生物模拟学的目标之一是从大脑的功能中获得灵感,以便设计越来越多的智能机器。这一原则已经以完成特定任务的算法形式

我国科学家成功探测人工神经元突触的量子成像

16日,从中国科学技术大学获悉,该校郭光灿院士团队孙方稳课题组与合作者合作,制备了基于二氧化钒相变薄膜的类脑神经元器件,并利用金刚石中氮-空位(NV)色心作为固态自旋量子传感器,探测了神经元突触在外部刺激下的动态连接,展示了类脑神经系统中多通道信号传递和处理过程。这项研究成果日前发表于国际期刊《科学

我国科学家成功探测人工神经元突触的量子成像

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/10/510317.shtm记者16日从中国科学技术大学获悉,该校郭光灿院士团队孙方稳课题组与合作者合作,制备了基于二氧化钒相变薄膜的类脑神经元器件,并利用金刚石中氮-空位(NV)色心作为固态自旋量子传感器,探

人工突触成功模仿人类彩色视觉

日本东京理科大学团队成功开发出一种具有极高颜色分辨能力的自供电人工突触,其颜色识别能力已经非常接近人眼,标志着人们在计算机之“眼”研究领域迈出重要一步。相关成果已发表在最新一期《科学报告》上。人工智能的快速发展对机器视觉提出了更高要求。然而,处理每秒产生的大量视觉数据需要消耗大量电力、存储空间和计算

突触的含义以及横过突触空隙传递神经讯号的步骤

突触(synapse)是神经纤维间的连繫。所有的神经纤维都是以轴突末稍(dendrite)连到其它神经纤维的树突末稍(axonbrush)。而且在轴突末稍和树突末稍间留有一个空隙,称为突触空隙(synspticcleft)。如下图所示。  横过突触空隙传递神经讯号的步骤: (1)神经讯号到达轴突末稍

中国科大团队在人工神经元突触的量子成像取得重要进展

近日,中国科大郭光灿院士团队孙方稳课题组和国家同步辐射实验室/核科学技术学院邹崇文课题组合作,制备了基于二氧化钒(VO?)相变薄膜的类脑神经元器件,并利用金刚石中氮-空位(NV)色心作为固态自旋量子传感器探测了神经元突触在外部刺激下的动态连接,展示了类脑神经系统中多通道信号传递和处理过程。这项研究成

什么是硅基负极材料?

更高的正极比容量、更高的负极比容量和更高的电池电压(以及更少的辅助组元),是高能量密度电池的理论实现路径。正极材料的比容量相对更低,性能提升对电池(单体)作用显著;负极比容量提升对于电池能量密度提升仍有相当程度作用。硅材料的理论比容量远高于(约10倍)已逼近性能极限的石墨,有望成为高能量密度锂电池的

人工纳米流体突触可实现存内计算

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/519502.shtm   ?人工纳米流体突触可实现存内计算。图片来源:洛桑联邦理工学院瑞士洛桑联邦理工学院工程学院研究团队制造了一种用于内存的新型纳米流体设备,这使他们第一次能连接两个“人工突触”

人工纳米流体突触可实现存内计算

人工纳米流体突触可实现存内计算。瑞士洛桑联邦理工学院工程学院研究团队制造了一种用于内存的新型纳米流体设备,这使他们第一次能连接两个“人工突触”。该设备为受大脑启发的液体硬件设计铺平了道路。这项研究发表在最新一期《自然·电子学》杂志上。大脑信息处理是直接对存储的数据执行计算,而计算机则在内存单元和中央

硅基智能创始人司马华鹏:从碳基到硅基,文明交替的奇点已至

硅基智能创始人司马华鹏认为,随着AI技术的快速发展,我们正处在从碳基文明向硅基文明转变的关键时期。这一转变不仅标志着技术的迭代,更意味着生命深层的进化。在AI时代,算力、电力和财力成为了新的生产资料,而传统的食物、能源和土地已不再是关键。司马华鹏将“硅基”概念类比为漫威作品中的振金,认为它将在能源、

媲美人脑能效表现的类脑突触原型器件问世

   记者从中国科学技术大学获悉,该校李晓光教授团队在前期研究基础上,基于对铁电畴形态和翻转动力学的设计,在铁电量子隧道结中实现了亚纳秒电脉冲下电导态可非易失连续调控的类脑突触器件,可用于构建人工神经网络类脑计算系统,研究成果日前发表于《自然通讯》杂志上。  以神经网络为代表的类脑人工智能技术正深刻

硅基负极材料的性能特点

更高的正极比容量、更高的负极比容量和更高的电池电压(以及更少的辅助组元),是高能量密度电池的理论实现路径。正极材料的比容量相对更低,性能提升对电池(单体)作用显著;负极比容量提升对于电池能量密度提升仍有相当程度作用。硅材料的理论比容量远高于(约10倍)已逼近性能极限的石墨,有望成为高能量密度锂电池的

媲美人脑能效表现的类脑突触原型器件问世

  中国科学技术大学李晓光教授团队在前期研究基础上,基于对铁电畴形态和翻转动力学的设计,在铁电量子隧道结中实现了亚纳秒电脉冲下电导态可非易失连续调控的类脑突触器件,可用于构建人工神经网络类脑计算系统,研究成果日前发表于《自然通讯》杂志上。  以神经网络为代表的类脑人工智能技术正深刻影响人类社会。但目

MOF薄膜在光电导人工突触领域的应用

  近年来,人工突触成为了国内外关注的热点。基于钙钛矿、有机聚合物、无机半导体等材料的人工突触器件已经被广泛的研究。但材料的稳定性是阻碍人工突触器件进一步发展的瓶颈。因此,开发高稳定性新型材料是实现人工突触走向应用的理想途径。  二维导电金属有机框架薄膜(metal-organic framewor

高可靠性人工突触半导体器件问世

韩国科学技术研究院(KIST)神经形态工程中心研究团队宣布开发出一种能进行高度可靠神经形态计算的人工突触半导体器件,解决了神经形态半导体器件忆阻器长期存在的模拟突触特性、可塑性和信息保存方面的局限。研究成果近日发表在《自然·通讯》杂志上。 模仿人脑的神经拟态计算系统技术应运而生,克服了现有冯诺依

神经突触仿生器件研制成功

  记者日前从东北师范大学获悉,在国家自然科学基金及国家重大科学研究计划的资助下,该校刘益春研究组利用InGaZnO材料,构造了具有自主学习和记忆能力的神经突触仿生器件,在单一无机器件中实现了多种生物突触功能。相关成果发表在国际学术期刊《先进功能材料》上,并被选为标题页文章进行了重点报道。   据

《Science》极早期发育时期惊现神经突触

  大脑新皮层(cerebral neocortex)掌权人脑功能,如有意识的思维和语言。在新皮层中,数十亿神经元被精确排列成有序的6层结构。在婴儿时期,这些神经元有次序地生成,再迁移至大脑表面。  “亚板神经元(subplate neurons)”是新皮层首批出现的神经元之一,它们在新皮层发育时短

Nature惊人发现:神经元通讯无需突触

  十一月二十一日的Nature杂志上发表了一项新研究,显示果蝇触须中相邻的嗅觉神经元可以相互阻断,即使二者并没通过突触直接相连。这种通讯手段被称为ephaptic coupling,神经元通过电场使其邻居沉默,而不是通过突触传递神经递质。   “Ephaptic coupling这一理论

不到15埃焦!南开学者获兆赫兹级超快人工突触

 近日,南开大学电子信息与光学工程学院光电子所教授徐文涛课题组联合副教授李跃龙课题组,针对后摩尔时代关键器件能耗问题,首次提出基于室温结晶钙钛矿半导体薄膜的超快响应人工突触器件并深入研究了其背后的载流子迁移动力学。该研究发表在国际著名学术期刊《自然-通讯》上。 相较于传统硅基计算机,得益于存-算一体

硅基全电池的其他重要参数

初始库仑效率(ICE)是全电池设计的关键,因为它对活性材料的利用率起着决定性的作用,从而影响适用电池的总重量。然而,大多数关于硅负极LIBs的研究都集中在实验室。在实验研究中,通常采用金属锂作为对电极,但锂通常过量,这使得第一次嵌锂过程中SEI膜形成和副反应引起的Li+损失不会显着恶化循环稳定性。在

新研究实现硅基非传统超导

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/5/500710.shtm近日,中山大学电子与信息工程学院(微电子学院)副教授明方飞与南方科技大学副教授王克东团队、美国田纳西大学教授Weitering团队等合作,在硅基拓扑超导研究方面取得重要进展。相关研究成

为何选择硅基微流控芯片?

第一种应用于微流控芯片的材料是硅,虽然它很快被玻璃和聚合物取代。硅首先被选中是因为:* 它对有机溶剂的耐受性* 容易金属沉积* 优越的导热性* 表面稳定性然而,硅基微流控芯片由于其硬度而不易处理,因此难以生成如微阀或微泵等有源微流控部件。另一个缺点是当进行光学检测时,硅展现出明显的不透光性。此外,由

“神奇材料”石墨烯“联姻”硅基技术

  据物理学家组织网7月10日(北京时间)报道,奥地利、德国和俄罗斯的科学家们合作研发出一种新方法,可以很好地让“神奇材料”石墨烯同现有占主流的硅基技术“联姻”,制造出在半导体设备等领域广泛运用的石墨烯-硅化物。相关研究发表在英国自然集团旗下的《科学报告》杂志上。   石墨烯是从石墨材料中剥离出来

人工进化酶首次打破硅碳键

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/1/516722.shtm

人工进化酶首次打破硅碳键

  硅和碳都是地球上含量丰富的元素,但是自然界却从未发现硅碳键的存在。2016年,美国加州理工学院科学家首次找到诱使生物通过化学方式形成硅碳键的方法。现在,他们首次设计出一种酶,可打破硅和碳之间牢固的人造键。这种键存在于广泛使用的硅氧烷或有机硅化学品中,而这些化学物质可能残留在环境中。这一成果有望使

新型人工突触可用于高度扩展的类脑计算

科技日报北京12月28日电 (记者张梦然)据最新一期美国化学会期刊《应用材料与界面》报道,新加坡科技与设计大学(SUTD)研究团队开发出一种基于二维(2D)材料的新型人工突触,能用于可高度扩展的类脑计算。模仿人脑功能的类脑计算因其在人工智能中的功能应用和低能耗而引起科学界的广泛关注。像人脑一样,为了

研究开发出仿生光嗅觉共感人工突触器件

近日,陕西科技大学物理与信息科学学院材料原子分子科学研究所尉国栋团队开发出基于BP-C/CNTs (2D/1D)异质结构滤膜的仿生光嗅觉共感人工突触器件,集成了光调制、气体检测和生物突触功能,模拟了多感觉神经元特征。该研究成果发表于Advanced Science上。此器件不仅模拟了电和光刺激下的基