三星與哈佛大學提出論文,借助存儲芯片通過反向工程復制人類大腦


原標題:三星與哈佛大學提出論文,借助存儲芯片通過反向工程復制人類大腦
日前韓國三星研究團隊和美國哈佛大學共同發(fā)表論文,提出新方法,準備借助存儲芯片通過反向工程復制人類大腦。
三星新聞稿表示,論文發(fā)表于科技期刊《自然?電子學》(Nature Electronics),標題為《基于復制和黏貼大腦的神經(jīng)形態(tài)電子》。作者包括三星高級技術研究院研究員、美國哈佛大學教授Ham Don-hee 及Park Hong-kun,還有三星SDS 公司執(zhí)行長及三星電子副董事長等。
研究人員指出,利用納米電極陣列拷貝人類大腦神經(jīng)網(wǎng)路,之后將拷貝圖像黏貼到存儲芯片上,建構成高密度3D 網(wǎng)路。論文作者希望創(chuàng)造存儲芯片模仿人類大腦的計算特性,如低功耗、快速學習過程、環(huán)境適應性、自動化和認知特性等,目前此技術超越現(xiàn)有人類科研成果。
人類大腦包括無數(shù)神經(jīng)元,神經(jīng)元間有復雜網(wǎng)路連接,建構成人類大腦。如果要反向工程人類大腦,首先必須清楚神經(jīng)元網(wǎng)路連接結構。神經(jīng)形態(tài)工程技術誕生于1980 年代,宗旨是在半導體晶片模仿人類大腦神經(jīng)網(wǎng)路結構和功能。不過這是極具挑戰(zhàn)的技術,時至今日科學家都尚未清楚有多少神經(jīng)元連接,最后建構成人類大腦。
神經(jīng)形態(tài)工程學后來調(diào)整目標,不再透過芯片模仿人類大腦,而是透過大腦功能啟示開發(fā)晶片。但三星電子和哈佛大學提出另一種方法,可回到大腦反向工程的神經(jīng)形態(tài)學最初目標。也就是藉由納米電極進入大量大腦神經(jīng)元,利用高度敏感性記錄電流訊號,讓龐大細胞并行記錄系統(tǒng)獲得神經(jīng)網(wǎng)路圖像資訊,發(fā)現(xiàn)神經(jīng)元相互連接的方向,以及展示相互連接的強度。獲得答案后,研究員可提取神經(jīng)網(wǎng)路圖像。
有神經(jīng)網(wǎng)路圖像后,借黏貼到存儲芯片構建神經(jīng)元網(wǎng)路。存儲芯片會是以市面固態(tài)硬盤使用的NAND Flash,或RRAM 等更新的存儲芯片。研究員可程式化存儲芯片,讓每個芯片的傳導性展現(xiàn)大腦神經(jīng)元連接的強度狀態(tài)。據(jù)估計,人類大腦有1,000 多億個神經(jīng)元,所謂「突觸連接」數(shù)量又是神經(jīng)元數(shù)量1,000 多倍。要能復制大腦神經(jīng)網(wǎng)路的存儲芯片必須具存儲100 兆個虛擬神經(jīng)元和突觸數(shù)據(jù)。目前來說,藉由3D 堆疊技術,龐大容量的存儲芯片可整合到單一芯片。
三星強調(diào),論文作者之一哈佛大學教授Ham Don-hee 表示,此研究愿景遠大,如果朝這英雄般目標前進,將同時發(fā)展機器學習、神經(jīng)科學和半導體等技術。
責任編輯:David
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