Российские учёные совместно с коллегами из Китая разработали инновационный материал для нейроморфных запоминающих и вычислительных устройств, который может кардинально изменить подход к обработке данных. Эти системы, функционирующие по принципам, схожим с работой биологических нейронов, превосходят традиционные кремниевые процессоры по энергоэффективности и скорости обработки информации. В качестве системных единиц исследователи предложили использовать металлорганические кристаллы, состоящие из полимеров, меди и молекул воды. Предварительные расчеты показывают, что этот материал способен с высокой точностью «распознавать» и «запоминать» информацию, обеспечивая срок хранения данных более 200 дней — это значительно превосходит показатели большинства известных аналогов.

С развитием IT-технологий нейроморфные системы становятся все более популярными благодаря своей способности объединять функции вычислительного процессора и памяти в едином блоке, что позволяет эффективно обрабатывать большие объемы информации с минимальным энергопотреблением. Уникальная структура нового материала, включающая пористую полимерную матрицу с молекулами меди и воды, позволяет использовать лазерные импульсы для изменения электронных свойств кристалла. Это поведение схоже с реакцией нервной клетки на химические стимулы, что позволит в будущем создавать сложные и энергоэффективные вычислительные системы.

Результаты исследований уже продемонстрировали высокий потенциал нового материала: ученые создали компьютерную модель нейросети, обучив её распознавать рукописный текст на основе 60 тысяч изображений с точностью 100%. Хотя на текущий момент это была лишь симуляция, она дала ценные данные о применимости металлоорганических соединений в задачах машинного обучения. В будущем исследователи планируют разработать реальные нейроморфные сети на базе новых кристаллов, что может стать шагом к созданию более мощных и адаптивных вычислительных систем, работающих по принципам, близким к человеческому мозгу.

Источник: ЦИФРОВОЙ МОЗГ: УЧЁНЫЕ РАЗРАБОТАЛИ НОВЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ НЕЙРОМОРФНЫХ ЗАПОМИНАЮЩИХ УСТРОЙСТВ // ссылка