Наноелектронний пристрій споживає в 100 разів менше енергії, класифікує об’єкти за допомогою ШІ в режимі реального часу без хмарних технологій. Дослідження опубліковано в Nature Electronics.
Інженери з Північно-Західного університету в США розробили енергоефективний наноелектронний пристрій, який виконує завдання класифікації машинного навчання. Використовуючи в 100 разів менше енергії, ніж сучасні аналоги, пристрій обробляє великі обсяги даних і виконує завдання штучного інтелекту (ШІ) в режимі реального часу, не передаючи інформацію в хмару для аналізу.
У сучасних пристроях для класифікації даних з великих наборів потрібно більше 100 транзисторів, кожен з яких використовує для роботи енергію, пояснюють інженери. Наноелектронний пристрій виконує аналогічну задачу всього з двома транзисторами. Скоротивши кількість компонентів, дослідники знизили енергоспоживання і зменшили розмір пристрою.
Секрет пристрою, за словами розробників, полягає в «безпрецедентних можливостях настройки», які досягаються внаслідок поєднання матеріалів. У той час як традиційні технології використовують кремній, інженери створили мініатюрні транзистори з двовимірного дисульфіду молібдену і одновимірних вуглецевих нанотрубок. Замість того щоб використовувати безліч кремнієвих транзисторів — по одному на кожен етап обробки даних — реконфігуровані компоненти динамічні, щоб перемикатися між різними етапами.
Для демонстрації технології дослідники навчили наноустрій обробляти дані ЕКГ, визначати різні типи скорочень і аритмії. При аналізі 10 000 зразків пристрій визначив правильний тип аритмії з точністю понад 95%. Не вимагаючи відправки даних в хмару для обробки, пристрій не тільки економить критичний час пацієнта, але і захищає конфіденційність, відзначають автори.
Завдяки невеликому розміру, наднизькому енергоспоживанню і відсутності затримки при отриманні аналізу пристрій ідеально підходить для прямого включення в натільній електроніці (наприклад, розумний годинник і фітнес-трекери) для обробки даних в реальному часі і майже миттєвої діагностики.