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基于自旋電子學的人工智能技術 有望實現(xiàn)廣泛應用

目前采用的人工智能技術都是以半導體集成電路為基礎的傳統(tǒng)框架,缺少了人腦的致密性和低功耗特征,而由單個固態(tài)器件實現(xiàn)突觸作用可有望克服這一困局。
     人工智能技術受最關注度越來越高,它能夠模擬大腦信息處理的功能,快速執(zhí)行圖像識別、天氣預報等復雜任務,但目前采用的人工智能技術都是以半導體集成電路為基礎的傳統(tǒng)框架,缺少了人腦的致密性和低功耗特征,而由單個固態(tài)器件實現(xiàn)突觸作用可有望克服這一困局。

        日本東北大學研究人員利用最新開發(fā)的由微尺度磁性材料構(gòu)成的自旋電子器件開發(fā)了一種人工神經(jīng)網(wǎng)絡。研究所采用的自旋電子器件與傳統(tǒng)電磁器件不同,它能夠以模擬方式實現(xiàn)記憶仲裁價值在0和1之間的變化,因此可以執(zhí)行人腦中由突觸完成的學習功能。

  利用開發(fā)的網(wǎng)絡,研究人員測試了一次傳統(tǒng)電腦不易實現(xiàn)的聯(lián)想記憶操作。通過多次實驗,研究人員證實了自旋電子器件具有一種學習能力,利用此能力所開發(fā)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡能夠像人類大腦一樣,成功利用輸入的嘈雜樣本建立聯(lián)想記憶模型。

  此次概念演示有望開拓人工智能技術的新領域——利用緊湊尺寸器件同時實現(xiàn)快速處理能力和低功耗,這些功能可使人工智能技術實現(xiàn)廣泛社會應用,例如圖像/語音識別,可穿戴終端,傳感器網(wǎng)絡和護理機器人。

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