Strona główna Aktualności
Technologie

Sztuczne synapsy krokiem na drodze do sztucznego mózgu

17.01.2017 Technologie, Innowacje, Granty i stypendia

Zespół prof. Zbigniewa Kluski, pod kierunkiem dr. Macieja Rogali z Katedry Fizyki Ciała Stałego Uniwersytetu Łódzkiego, pracuje nad stworzeniem podstawowych elementów systemów informatycznych pracujących podobnie jak ludzki mózg, czyli sztucznych synaps. Ostatnie badania wskazują, że takie synapsy mogą powstawać z tzw. memrystorów zbudowanych z tlenków metali. Projekt uzyskał dofinansowanie Narodowego Centrum Nauki w ramach programu Sonata. Fot. PAP/Grzegorz Michałowski 14.12.2016

W ludzkim mózgu synapsy odpowiadają m.in. za umiejętność zapamiętywania i uczenia się. Naukowcy z Uniwersytetu Łódzkiego pracują nad sztucznymi synapsami, które będą niezbędnym elementem komputera neuromorficznego, odwzorowującego pracę ludzkiego mózgu.

Naukowcy z całego świata od dawna usilnie pracują nad systemami neuromorficznymi, czyli specyficznymi komputerami, działającymi podobnie jak ludzki mózg. Z tego powodu bywają nazywane sztucznym mózgiem. Opracowanie takiego sztucznego mózgu zakłada też np. jeden z flagowych projektów badawczych Unii Europejskiej "Human Brain Project".

 

Po co nam taki sztuczny mózg? Dr Maciej Rogala z Katedry Fizyki Ciała Stałego Uniwersytetu Łódzkiego wyjaśnia, że opracowanie sztucznego mózgu m.in. pomoże zrozumieć, dlaczego zapadamy na choroby neurodegeneracyjne, np. chorobę Alzheimera. "Na razie nie rozumiemy do końca, skąd one się biorą i liczymy, że stworzenie sztucznego mózgu może pomóc w wyjaśnieniu tej kwestii" - mówi dr Rogala.

 

"Aby komputery neuromorficzne spełniały swoją rolę, potrzebne są sztuczne synapsy, zmieniające swoje właściwości na skutek uczenia się" – wyjaśnia dr Rogala. "Mówiąc w dużym uproszczeniu podstawą pracy mózgu są neurony i synapsy, czyli połączenia między neuronami. Jeden neuron łączy się z drugim synapsą. Dobre połączenie między neuronami powoduje, że informacje między nimi w mózgu są przekazywane sprawnie. Jednocześnie, kiedy informacja przepływa przez synapsy regularnie, to automatycznie je zmienia, dzięki czemu potrafimy zapamiętywać i uczyć się" - dodaje naukowiec.

 

Prace nad pierwszymi komputerami neuromorficznymi rozwijają się równolegle w kilku kierunkach. Część naukowców w roli sztucznych synaps chce wykorzystywać złożony system elementów elektronicznych. Inne zespoły pracują nad sztucznymi synapsami zbudowanymi z tzw. memrystorów z tlenków metali. To właśnie one mają unikalną możliwość "zapamiętywania" swojego przewodnictwa elektrycznego, co można określić jako umiejętność uczenia się. I to właśnie memrystor może stać się sztuczną synapsą łączącą sztuczne neurony. Na tej idei bazują naukowcy z zespołu prof. Zbigniewa Kluska z Wydziału Fizyki i Informatyki Stosowanej Uniwersytetu Łódzkiego. W zespole tym swój grant realizuje też dr Maciej Rogala.

 

"Memrystorami zajmuję się od kilku lat, ale dotąd raczej wykorzystywałem jest w informatyce i nowych układach pamięci. To świetny element do przechowywania informacji. W ostatnim czasie wiele grup na świecie zaczęło się jednak zastanawiać, czy w memrystorach można nie tylko przechowywać informacje, ale też wykorzystywać je jako synapsy w sztucznym mózgu" - wyjaśnia PAP dr Rogala.

 

Teraz w nowym projekcie, dofinansowanym przez Narodowe Centrum Nauki, dr Rogala chce więc sprawdzić, czy memrystory z ditlenku tytanu nadają się do wykorzystania w sztucznych synapsach o wielkościach nanometrowych. Jak tłumaczy, właśnie na ditlenku tytanu najłatwiej jest zrozumieć mechanizmy, które zachodzą w memystorach. "Ditlenek tytanu jest takim modelowym związkiem, podstawowym materiałem, na którym testuje się struktury memystorowe" - zaznacza badacz. "Zadaniem mojego projektu jest wyjaśnienie mechanizmów fizycznych i chemicznych, które mogą zdecydować o tym, na ile te układy nadają się na synapsy i jak zachowają się w nanoskali" - opisuje badacz.

 

Najpierw z ditlenku tytanu naukowiec będzie przygotowywał nanodruciki, które następnie spróbuje modyfikować przez przepływ prądu elektrycznego. Dr Rogala zamierza też przekonać się, czy jeśli do tych nanodrucików cyklicznie będzie przykładało się napięcie, to czy po jakimś czasie taka sztuczna synapsa zapamięta informację, którą otrzymuje. Gdyby udało się uzyskać taki efekt, to byłby pierwszy krok na drodze do zbudowania komputera neuromorficznego opartego na memrystorach.

 

PAP - Nauka w Polsce, Ewelina Krajczyńska

 

ekr/ agt/

Zespół prof. Zbigniewa Kluski, pod kierunkiem dr. Macieja Rogali z Katedry Fizyki Ciała Stałego Uniwersytetu Łódzkiego (L-P): Maciej Rogala, Paweł Dąbrowski, Adam Busiakiewicz, Paweł Krukowski oraz Witold Kozłowski. Fot. PAP/Grzegorz Michałowski 14.12.2016

Zespół prof. Zbigniewa Kluski, pod kierunkiem dr. Macieja Rogali z Katedry Fizyki Ciała Stałego Uniwersytetu Łódzkiego, pracuje nad stworzeniem podstawowych elementów systemów informatycznych pracujących podobnie jak ludzki mózg, czyli sztucznych synaps. Ostatnie badania wskazują, że takie synapsy mogą powstawać z tzw. memrystorów zbudowanych z tlenków metali. Projekt uzyskał dofinansowanie Narodowego Centrum Nauki w ramach programu Sonata. Fot. PAP/Grzegorz Michałowski 14.12.2016

Podziel się
Ocena: 0 głosów

Logowanie



Nie pamiętam hasła

Rejestracja

Komentarze: 1
Skomentuj Zobacz wszystkie   Dyskutuj na forum

Uwaga Redakcje!

Wszelkie materiały PAP (w szczególności depesze, zdjęcia, grafiki, pliki video) zamieszczone w serwisie "Nauka w Polsce" chronione są przepisami ustawy z dnia 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych oraz ustawy z dnia 27 lipca 2001 r. o ochronie baz danych.

 

PAP S.A. zezwala na bezpłatny przedruk artykułów z Serwisu Nauka w Polsce pod warunkiem mailowego poinformowania nas raz w miesiącu o fakcie korzystania z serwisu oraz podania źródła artykułu. W portalach i serwisach internetowych prosimy o zamieszczenie podlinkowanego adresu: Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl a w czasopismach adnotacji: Źródło: Serwis Nauka w Polsce - www.naukawpolsce.pap.pl. W przypadku portali społecznościowych prosimy o umieszczenie jedynie tytułu i leadu naszej depeszy z linkiem prowadzącym do treści artykułu na naszej stronie, podobnie jak to jest na naszym profilu facebookowym. 

 

Powyższe zezwolenie nie dotyczy: informacji z kategorii "Świat" oraz wszelkich fotografii i materiałów video.

 

Informacje tekstowe z kategorii "Świat" można pozyskać odpłatnie abonując Serwis Nauka i Zdrowie PAP. Serwis ten zawiera ponadto wiele innych najnowszych doniesień naukowych z zagranicy oraz materiałów dotyczących szeroko rozumianej problematyki zdrowotnej. 

 

Informacje na temat warunków umowy można uzyskać w Dziale Sprzedaży i Obsługi Klienta PAP, tel.: (+48 22) 509 22 25, e-mail:  pap@pap.pl

 

Informacje o przedruku artykułów z Serwisu Nauka w Polsce, prośby o patronaty medialne, informacje o prowadzonych badaniach, organizowanych konferencjach itd., prosimy przesyłać na adres: naukawpolsce@pap.pl

 

 

Najpopularniejsze materiały

więcej

Książka

Czy Ziemia to komputer? „Głęboka myśl” ponownie w księgarniach Czy Ziemia to komputer? „Głęboka myśl” ponownie w księgarniach

Wznowienia doczekały się kultowe książki Douglasa Adamsa, w których opisuje on m.in. „Głęboką myśl” - maszynę, której nazwę koncern IBM nadał swemu komputerowi szachowemu - Deep Thought.

Więcej

Myśl na dziś

Wiedzę możemy zdobywać od innych, ale mądrości musimy nauczyć się sami.
Adam Mickiewicz

Nasz blog

Intrygująca wycieczka po kapitalizmie Intrygująca wycieczka po kapitalizmie

Rzadko kiedy biorę do ręki książkę naukową zaintrygowany - skutecznemu zaczytaniu przeszkadza często ich sztywny układ, nieczytelne i skomplikowane tabelki. Inaczej jest w przypadku "Kapitalizmu. Historii krótkiego trwania" autorstwa dr. Kacpra Pobłockiego.

Więcej

Tagi