Технології

Мережі з нанопроволокі можуть вчитися і запам’ятовувати, як людський мозок

Дослідники показали, що нейронні мережі, побудовані з крихітних відрізків дроту, «володіють» короткостроковою і довгостроковою пам’яттю.

Міжнародна група вчених під керівництвом Сіднейського університету перевірила здатність мережі з нанопроволоки виконувати складні когнітивні завдання, характерні для складної нервової системи. Аналіз показав, що мережі, що імітують фізичну структуру мозку, можуть навчатися і запам’ятовувати дані.

Для тестування своєї мережі вчені використовували модифікований аналог завдання n-назад (англ. n-back). Це популярний експеримент, який використовується в нейрофізіології і психології для оцінки пам’яті. При проведенні тесту випробуваний, якому пред’являють серію зображень (візуальний тест) або називають предмети (тест на слух), повинен вказати, коли той чи інший предмет зустрічався n-кроків тому.

Наприклад, таке завдання може включати демонстрацію послідовності букв, і людині потрібно сказати, коли та ж буква зустрічалася 1, 2 і більше кроків назад. Середній для більшості людей результат в такому завданні — 7. Це означає, що більшість людей можуть розпізнати те ж зображення, яке з’явилося сім кроків назад.

Дослідники виявили, що мережа з нанопроволоки також здатна «запам’ятовувати» бажану кінцеву точку в електричному ланцюзі на сім кроків назад. «Ми маніпулювали напругами кінцевих електродів, щоб змусити шляхи змінитися замість того, щоб дозволити мережі просто робити свою справу»,пояснює Алон Леффлер, співавтор дослідження.

Серія експериментів показала, що під зовнішнім впливом наномережа «навчалася» і її пам’ять «зміцнювалася»: мережа запам’ятовувала шляхи, запропоновані вченим і з часом сформований зв’язок не зменшувався. Це нагадує роботу синаптичної мережі, відзначають вчені, одні зв’язки посилюються, інші — слабшають і в результаті в процесі навчання формуються стійкі зв’язки.

Формування стійких зв’язків в мережі з нанопроволоки. Зображення: Alon Loeffler, University of Sydney

Мережі з нанопроволоки — це тип нанотехнологій, зазвичай виготовляються з крихітних срібних проводів з високою провідністю. Невидимі неозброєним оком частинки, покриті пластиковим матеріалом, розкидані безладно, щоб сформувати сітку. Такі дроти завдяки своїм властивостям імітують фізичні властивості мозку: мережа нейронів, пов’язаних за допомогою синапсів.

Використання таких мереж відкриває велику кількість реальних додатків: наприклад, створення роботизованих пристроїв і сенсорів, яким необхідно швидко приймати рішення в непередбачуваних умовах.

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *

Цей сайт використовує Akismet для зменшення спаму. Дізнайтеся, як обробляються ваші дані коментарів.

Back to top button