Исследователи Тюменского государственного университета разработали концепцию нового типа нейропроцессора, который они назвали биоморфным. Данный вид процессора может моделировать информационные процессы, которые происходят в коре головного мозга человека, вплоть до уровня отдельных колонок кортекса. Нейропроцессоры – это весьма специализированные микропроцессоры, предназначенные для ускорения работы алгоритмов, используемых в области искусственного интеллекта, таких как нейронные сети, компьютерное зрение и машинное обучение. Под биоморфным нейропроцессором ученые ТюмГУ подразумевают автономное аппаратное устройство, способное решать задачи, связанные с нейронными сетями. Его разработка будет основана на биоморфной электрической модели нейрона Ходжкина-Хаксли.
Термин “биоморфный” в искусстве (живопись, скульптура) обозначает абстрактные формы, которые, тем не менее, отсылают к живым организмам, таким как растения или человеческое тело. Данное понятие образовано объединением двух греческих слов: bios (биос, жизнь) и morphe (форма).
Термин биоморфный начали употреблять ок. 1930 г. для описания совокупности изображений, появлявшихся в наиболее абстрактных видах сюрреалистической живописи и скульптуры, в частности, в работах Жоана Миро и Жана Арпа (см. статью “автоматизм”). В это же время несколько выдающихся биоморф было создано Генри Муром и Барбарой Хепуорт, а позднее этот ряд художников пополнила Луиза Буржуа.
Схема такого нейропроцессора предполагает входное и выходное устройства для обработки сигналов, запоминающую матрицу, блок нейронов и маршрутизатор на основе логической матрицы. «Мы представили электрические схемы, топологию, нанотехнологию изготовления и принципы работы основных узлов нейропроцессора – сверхбольших 3D запоминающей и логической матриц», — сообщил руководитель группы, профессор кафедры прикладной и технической физики Сергей Удовиченко. По его словам, запоминающая матрица — это 3D структура из одинаковых (и зеркально ориентированных по отношению друг к другу) комбинированных мемристорно-диодных кроссбаров. Помимо запоминания информации, она выполняет часть процессинга для нейросети, суммируя входные сигналы.
«Соответственно, логическая матрица выполняет собственно логические функции, маршрутизацию сигналов, а также обработку видео и звуковых сигналов во входном устройстве нейропроцессора. Ее 3D структура — одинаковые перпендикулярные пласты, коммутируемые через мемристорные кроссбары с селективными диодами», — добавил Сергей Удовиченко. Ученые ТюмГУ продемонстрируют концепцию биоморфного нейропроцессора в октябре на международном семинаре MEM-Q в Греции. Также они готовят статью о нейросети на основе оригинальной биоморфной модели нейрона, адаптированной к биоморфному нейропроцесору.
Источник: https://www.nanonewsnet.ru/
