Samsung предложила методы копирования мозговых структур на нейроморфные чипы

Инженеры Samsung совместно с учёными Гарвардского университета предложили технологию ^[1]создания нейроморфных чипов. Подход заключается в  копировании карты нейронных связей мозга ^[2] при помощи массива наноэлектродов и последующей ее «вставки» в трехмерную сеть твердотельной памяти ^[3], разработкой которых занимается Samsung.

Мозг состоит из большого количества нейронов, и синаптические связи между ними отвечают за выполнение мозговых функций. Знание схемы нейронных связей — ключ к обратному проектированию мозга и созданию микросхем памяти с уникальными возможностями, включая низкое энергопотребление, легкое обучение ^[4], адаптацию к окружающей среде и даже автономность и способность к познанию, которые находятся вне досягаемости современных технологий. 

Идея нейроморфной инженерии родилась в 1980-х годах, однако сымитировать ​​структуру нейронных связей мозга на кремниевом чипе оказалось крайне трудно: их карту невозможно было составить до настоящего момента. По этой причине цель нейроморфной инженерии была упрощена до создания чипа, «вдохновленного» мозгом, а не представляющего его точную имитацию. 

Samsung и ученые Гарварда предлагают вернуться к исходной нейроморфной цели ^[5] обратной инженерии мозга. Наноэлектроды будут подключаться к большому количеству нейронов и записывать их электрические сигналы с высокой чувствительностью, создавая карту нейронных соединений, указывая, где нейроны ^[6] соединяются друг с другом и насколько сильны эти связи. Из этих записей будет создаваться карта, которую затем можно «вставить» в сеть энергонезависимой памяти — например, флэш-памяти, которая используется в твердотельных накопителях (SSD), или памяти нового поколения RRAM.

В Samsung отмечают, что этот метод приближает эру искусственного интеллекта ^[7], который ведет себя как настоящий мозг, включая гибкость в изучении новых концепций и адаптацию к меняющимся условиям.

Самым серьезным препятствием в реализации технологии является ее сложность. В человеческом мозге примерно 100 миллиардов нейронов и в тысячу раз больше синаптических связей. Идеальному нейроморфному чипу потребуется около 100 триллионов единиц памяти. Samsung рассчитывает, что это будет возможно благодаря разработанной ей технологии 3D-интеграции памяти. Компания планирует продолжить исследования в области нейроморфной инженерии.