Искуственные нейроны на основе мемристоров

Ученые создали мемристор, который работает по тому же принципу, что и синапсы - соединения между нейронами в мозгу. Статья авторов опубликована в журнале Nano Letters. Коротко о работе пишет New Scientist.

Мемристором называют элемент в микроэлектронике, сопротивление которого зависит от полярности прилагаемого напряжения. Основным качеством мемристора является "память": его сопротивление зависит от того, какой заряд в последний раз был пропущен через элемент. По тому же принципу функционируют нейроны в мозгу: их поведение зависит от их прошлой активности.

Авторы новой работы сумели разработать мемристор, наглядно демонстрирующий этот принцип. Для его создания ученые использовали материалы, из которых изготавливают компьютерные чипы. Два металлических электрода своего устройства ученые соединили при помощи сплава серебра и кремния. Авторы показали, что свойства этого соединения напоминают свойства синапса - контакта между двумя нейронами.

В мозгу скорость передачи сигнала через синапс зависит от того, когда активируется каждый из нейронов. Чем меньше временной зазор между активацией нейронов, тем более "проходимым" для будущих сигналов становится синапс. Ученые показали, что в созданном ими мемристоре наблюдается та же зависимость: когда пауза между подачей сигналов на электроды составляла 20 миллисекунд, то сопротивление мемристора было вдвое меньше, чем после паузы в 40 миллисекунд.

В ближайшем будущем создатели нового мемристора планируют получить устройство, в котором будут задействованы десятки тысяч мемристоров. Такое устройство можно, в некотором смысле, рассматривать как аналог мозга.

Впервые существование мемристора было предсказано в 1971 году, однако первый работающий образец был создан только спустя 37 лет в исследовательской лаборатории фирмы Hewlett-Packard.