哈佛大學(xué)研制新型晶體管 模仿人類學(xué)習(xí)能力

近日消息，哈佛大學(xué)工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院的一個研究小組正在研制一種能像人腦中的神經(jīng)元一樣工作的晶體管，他們希望能夠通過硬件手段使計算機(jī)獲得學(xué)習(xí)能力。此前，科學(xué)家們一直嘗試的是軟件途徑，通過增強(qiáng)CPU運(yùn)算能力來求解這一難題。

人腦由數(shù)百億個神經(jīng)元組成，是生物進(jìn)化的杰作，也是我們之所以為人的結(jié)構(gòu)和功能基礎(chǔ)。每一個神經(jīng)元就是一個邏輯單元，就像計算機(jī)里的晶體管，但是二者之間還是有著明顯區(qū)別。人腦中的神經(jīng)元組成了一個大規(guī)模的并行系統(tǒng)，能夠通過強(qiáng)化和弱化彼此間的連接逐漸適應(yīng)外部刺激。換句話說，它們具備學(xué)習(xí)能力。

然而，大腦所擁有的驚人的適應(yīng)外部刺激的能力，是目前最巧妙的算法也無法模擬的。大腦具有可塑性，受到神經(jīng)性損傷的大腦甚至能夠?qū)ふ倚碌穆肪€傳送信號，恢復(fù)正常功能。但是，如果一臺超級計算機(jī)的某個部分發(fā)生故障，那么整臺機(jī)器都將無法正常運(yùn)行。因此，該科研小組認(rèn)為真正模擬人腦學(xué)習(xí)能力的關(guān)鍵在于使用尖端材料模仿大腦的基礎(chǔ)功能。

新型的晶體管可以看做是對神經(jīng)元間突觸(連接)的模擬。當(dāng)信號由一個神經(jīng)元向另一個神經(jīng)元傳送時，它們之間的連接就加強(qiáng)了。這就是研究小組想通過電子部件來模擬的大腦的學(xué)習(xí)能力和智能的基礎(chǔ)。

研究小組相信這種突觸晶體管能夠在人工智能領(lǐng)域大有作為，因?yàn)楹蛡鹘y(tǒng)研究方法相比，它有許多特點(diǎn)：首先，它是非二進(jìn)制系統(tǒng)，能表示兩個以上的狀態(tài);其次，這些狀態(tài)是非易失的，掉電以后仍然保存。最后，這種晶體管能在160 攝氏度的高溫下工作。目前，該小組仍在尋找新的材料不斷改進(jìn)這種突觸晶體管的表現(xiàn)。