Inżynierowie z Northwestern University stworzyli drukowane sztuczne neurony, które wykraczają poza samo naśladowanie i mogą bezpośrednio oddziaływać na prawdziwe komórki mózgowe. Te elastyczne, tanie urządzenia generują sygnały elektryczne bardzo zbliżone do tych wytwarzanych przez żywe neurony, dzięki czemu mogą aktywować biologiczną tkankę mózgową – informuje portal ScienceDaily.
Czytaj więcej
Sztuczna inteligencja nie tylko ułatwia pracę i naukę, ale też zmienia sposób, w jaki myślimy. Naukowcy i nauczyciele ostrzegają, że rosnąca zależn...
W eksperymentach z wykorzystaniem fragmentów mózgu myszy sztuczne neurony skutecznie wywoływały reakcje w prawdziwych neuronach. Wynik ten pokazuje nowy poziom kompatybilności między urządzeniami elektronicznymi a żywymi układami nerwowymi.
Interfejs mózg–maszyna i implanty. Nowe możliwości medycyny
To osiągnięcie przybliża naukowców do stworzenia elektroniki, która może bezpośrednio łączyć się z układem nerwowym. Potencjalne zastosowania obejmują interfejsy mózg–maszyna oraz neuroprotezy, takie jak implanty pomagające przywrócić słuch, wzrok czy zdolność ruchu – podaje ScienceDaily.
Czytaj więcej
Rozwój sztucznej inteligencji pochłania gigantyczne ilości energii, zmuszając sektor technologiczny do poszukiwania radykalnych alternatyw dla trad...
Technologia ta wskazuje również kierunek rozwoju nowej generacji systemów obliczeniowych inspirowanych mózgiem. Odtwarzając sposób komunikacji neuronów, przyszły sprzęt mógłby wykonywać złożone zadania przy znacznie mniejszym zużyciu energii. Mózg pozostaje najbardziej energooszczędnym systemem obliczeniowym, jaki znamy, a naukowcy chcą przenieść jego zasady do współczesnych technologii.
AI zużywa ogromne ilości energii. Naukowcy szukają alternatywy
– Świat, w którym dziś żyjemy, jest zdominowany przez sztuczną inteligencję – powiedział Mark C. Hersam z Northwestern, który kierował badaniem. – Aby uczynić AI bardziej inteligentną, trenuje się ją na coraz większych zbiorach danych. To jednak prowadzi do ogromnego zużycia energii. Musimy więc opracować bardziej wydajny sprzęt do obsługi big data i AI. Ponieważ mózg jest o pięć rzędów wielkości bardziej energooszczędny niż komputer cyfrowy, naturalne jest, by szukać w nim inspiracji dla przyszłych systemów obliczeniowych.
Czytaj więcej
Naukowcy odkryli, że ludzki mózg rozumie mowę w sposób zaskakująco podobny do zaawansowanych systemów sztucznej inteligencji. Badacze znaleźli nieo...
Współczesne komputery zwiększają wydajność, upychając miliardy identycznych tranzystorów na sztywnych, dwuwymiarowych układach krzemowych. Każdy element działa tak samo, a po wyprodukowaniu system pozostaje niezmienny. Mózg działa zupełnie inaczej – podkreśla ScienceDaily. Składa się z wielu typów neuronów o wyspecjalizowanych funkcjach, ułożonych w miękkie, trójwymiarowe sieci. Sieci te nieustannie się zmieniają, tworząc i modyfikując połączenia w trakcie uczenia się.
Jak działają sztuczne neurony. Nowa technologia inspirowana mózgiem
Aby lepiej odwzorować aktywność neuronów, zespół Hersama stworzył sztuczne neurony z miękkich, drukowanych materiałów, które lepiej odpowiadają strukturze mózgu. Wykorzystano elektroniczne „tusze” z nanocząstek disiarczku molibdenu (MoS₂), pełniącego funkcję półprzewodnika oraz grafenu, który działa jako przewodnik. Materiały te nanoszono na elastyczne powierzchnie polimerowe metodą druku strumieniem aerozolu.
Aby sprawdzić, czy sztuczne neurony rzeczywiście mogą współdziałać z żywymi systemami, naukowcy podjęli współpracę z Indirą M. Raman. Jej zespół zastosował sztuczne sygnały we fragmentach móżdżku myszy.
Czytaj więcej
Inżynierowie z Uniwersytetu Cornella stworzyli pierwszy na świecie „mózg mikrofalowy” – mikroprocesor, który dokonuje obliczeń za pomocą fal mikrof...
Wyniki pokazały, że impulsy elektryczne odpowiadają kluczowym właściwościom biologicznym, takim jak czas trwania i moment pojawienia się. Sygnały skutecznie aktywowały prawdziwe neurony i uruchamiały obwody nerwowe w sposób zbliżony do naturalnego.
Nowa metoda ma też zalety środowiskowe i praktyczne. Proces produkcji jest prosty i tani, a druk addytywny pozwala używać materiału tylko tam, gdzie jest potrzebny, co ogranicza odpady. Poprawa efektywności energetycznej jest szczególnie ważna w kontekście rosnących wymagań sztucznej inteligencji. Duże centra danych zużywają ogromne ilości energii i wody potrzebnej do chłodzenia.
