Ученые вырастили «мозг» для искусственных нейросетей

«Мозг» из биополимера схож с человеческим, но его можно контролировать.

Разработка принадлежит исследователям Университета Осаки и Университета Хоккайдо в Японии. Результатами работы ученые поделились с изданием Advanced Functional Materials.

Ученые преследовали цель решить проблему ограниченной производительности искусственного интеллекта, а на разработку их вдохновила работа биологической системы. 

Биополимер состоит из молекул, способных проводить электрические сигналы, как это делают нейроны в человеческом мозге. У каждой молекулы своя уникальная структура и способность передавать электрические импульсы другим молекулам. Так можно создавать сложные нейронные сети.

Ученые погрузили в раствор прекурсора электроды, которые соединили проводами из полимера. После этого каждый провод настроили при помощи слабых импульсов напряжения. Полимерные провода были выращены из смеси «PEDOT:PSS». Ее основные характеристики – это высокая проводимость, прозрачность, гибкость и стабильность.

В результате ученые показали на практике потенциал создания быстрых и энергоэффективных сетей с использованием одномерных и двумерных структур. А сам процесс имитировал формирование синаптических связей в человеческом мозге. Главное, что все характеристики «мозга», особенно, проводимость, можно контролировать импульсами напряжения, которые меняют электрические свойства окружающей провода пленки.

Таким образом созданный биополимер может стать основой для создания искусственных нейронных сетей, имитирующих работу человеческого мозга.

В ходе экспериментов «мозг» показал способность к обучению и адаптации, он умеет запоминать информацию, а это и есть основные характеристики настоящего мозга. Впоследствии он сможет имитировать работу человеческого мозга и выполнять сложные когнитивные задачи.

Полимерный мозг более дешевый, гибкий и легкий в производстве, потребляет меньше энергии и имеет большую плотность информации. Также он больше схож по принципам работы с человеческим и способен самоорганизовываться.

Использовать полимерный мозг можно в областях искусственного интеллекта, интернета вещей, в биомедицине и робототехнике.