Perangkat memori Korea mensimulasikan neuron dan sinapsis​

Para peneliti telah melaporkan perangkat memori neuromorfik berukuran nano yang mengemulasi neuron dan sinapsis secara bersamaan dalam sel unit, langkah lain untuk menyelesaikan tujuan komputasi neuromorfik yang dirancang untuk meniru otak manusia dengan perangkat semikonduktor.

Komputasi neuromorfik bertujuan untuk mewujudkan kecerdasan buatan (AI) dengan meniru mekanisme neuron dan sinapsis yang membentuk otak manusia. Terinspirasi oleh fungsi kognitif otak manusia yang tidak dapat disediakan oleh komputer saat ini, perangkat neuromorfik telah diselidiki secara luas. Namun, sirkuit neuromorfik berbasis Complementary Metal-Oxide Semiconductor (CMOS) saat ini hanya menghubungkan neuron dan sinapsis buatan tanpa interaksi sinergis, dan implementasi neuron dan sinapsis secara bersamaan masih menjadi tantangan. Untuk mengatasi masalah ini, tim peneliti yang dipimpin oleh Profesor Keon Jae Lee dari Departemen Ilmu dan Teknik Material menerapkan mekanisme kerja biologis manusia dengan memperkenalkan interaksi neuron-sinaps dalam satu sel memori, daripada pendekatan konvensional yang menghubungkan secara elektrik. perangkat saraf dan sinaptik buatan.

Mirip dengan kartu grafis komersial, perangkat sinaptik buatan yang dipelajari sebelumnya sering digunakan untuk mempercepat komputasi paralel, yang menunjukkan perbedaan yang jelas dari mekanisme operasional otak manusia. Tim peneliti menerapkan interaksi sinergis antara neuron dan sinapsis dalam perangkat memori neuromorfik, meniru mekanisme jaringan saraf biologis. Selain itu, perangkat neuromorfik yang dikembangkan dapat menggantikan sirkuit neuron CMOS kompleks dengan satu perangkat, memberikan skalabilitas tinggi dan efisiensi biaya.

Otak manusia terdiri dari jaringan kompleks 100 miliar neuron dan 100 triliun sinapsis. Fungsi dan struktur neuron dan sinapsis dapat berubah secara fleksibel sesuai dengan rangsangan eksternal, beradaptasi dengan lingkungan sekitarnya. Tim peneliti mengembangkan perangkat neuromorfik di mana memori jangka pendek dan jangka panjang hidup berdampingan menggunakan perangkat memori volatil dan non-volatil yang meniru karakteristik neuron dan sinapsis, masing-masing. Perangkat sakelar ambang digunakan sebagai memori volatil dan memori perubahan fase digunakan sebagai perangkat non-volatil. Dua perangkat film tipis terintegrasi tanpa elektroda perantara, menerapkan kemampuan adaptasi fungsional neuron dan sinapsis dalam memori neuromorfik.

BACA JUGA :  30 Permainan dan Aktivitas Matematika Kelas Tiga yang Benar-Benar Melipatgandakan Kesenangan

Profesor Keon Jae Lee menjelaskan, “Neuron dan sinapsis berinteraksi satu sama lain untuk membangun fungsi kognitif seperti memori dan pembelajaran, jadi mensimulasikan keduanya merupakan elemen penting untuk kecerdasan buatan yang diilhami otak. Perangkat memori neuromorfik yang dikembangkan juga meniru efek pelatihan ulang yang memungkinkan pembelajaran cepat dari informasi yang terlupakan dengan menerapkan efek umpan balik positif antara neuron dan sinapsis.”

Hasil ini berjudul “Emulasi simultan dari plastisitas sinaptik dan intrinsik menggunakan sinapsis memristif” diterbitkan dalam edisi 19 Mei 2022 dari Komunikasi Alam.

-Tentang KAIST

KAIST adalah universitas sains dan teknologi pertama dan teratas di Korea. KAIST didirikan pada tahun 1971 oleh pemerintah Korea untuk mendidik para ilmuwan dan insinyur yang berkomitmen untuk industrialisasi dan pertumbuhan ekonomi di Korea.

Sejak itu, KAIST dan 67.000 lulusannya telah menjadi pintu gerbang menuju ilmu pengetahuan dan teknologi maju, inovasi, dan kewirausahaan. KAIST telah muncul sebagai salah satu universitas paling inovatif dengan lebih dari 10.000 siswa terdaftar di lima perguruan tinggi dan tujuh sekolah termasuk 1.039 siswa internasional dari 90 negara.

Di ambang peringatan setengah abad pada tahun 2021, KAIST terus berusaha untuk membuat dunia lebih baik melalui pengejarannya dalam pendidikan, penelitian, kewirausahaan, dan globalisasi.

Untuk informasi lebih lanjut tentang KAIST, silakan kunjungi http://www.kaist.ac.kr/en/.

Leave a Reply

Your email address will not be published.