據(jù)美國物理學家組織網(wǎng)報道,貓能夠比超級計算機更快速有效地識別出人臉。據(jù)此,美國科學家正在模仿貓腦的工作原理建造一臺計算機,其方法和自然建造大腦一樣,使用了完全不同于傳統(tǒng)計算機的算法。
美國密歇根大學電子工程與計算機科學系助理教授盧偉之前已研發(fā)出了模擬大腦突觸的憶阻器電路?,F(xiàn)在,他又前進了一步,證明了其研發(fā)的憶阻器能夠連接傳統(tǒng)的電路,并支持生物系統(tǒng)的記憶和學習過程,該研究出版在最新一期的《納米快報》網(wǎng)絡版上。
盧偉表示,目前最復雜的超級計算機是擁有14萬個中央處理器的龐然大物,并且需要不斷給它提供能量,盡管如此,其運行速度仍然比貓腦慢83%。
在哺乳動物的大腦中,神經(jīng)元通過突觸相互接觸并借以傳遞信息。最重要的是,突觸能夠根據(jù)神經(jīng)元產(chǎn)生的電信號的強度和時間點來記住這些通道,因而讓大腦具有記憶能力。
傳統(tǒng)計算機的邏輯和記憶功能被設(shè)置在電路的不同部分,并且每個計算單元僅僅同電路上的一些鄰居相聯(lián)系,因此,傳統(tǒng)電腦采用線性模式逐條執(zhí)行代碼,只能完成一些由有限變量組成的簡單任務。而包括貓在內(nèi)的許多動物的大腦能同時執(zhí)行多個任務,因而能快速識別出人臉。
盧偉用一個憶阻器連接了兩個電路。他已經(jīng)證明,這套系統(tǒng)具有時序依賴型可塑性,能夠記憶和學習。時序依賴型可塑性指當神經(jīng)元相互關(guān)聯(lián)時,具有連接起來后變得更加強大的能力??茖W家認為,時序依賴型可塑性是哺乳動物的大腦形成記憶和學習的基礎(chǔ)。
盧偉表示,下一步是建立一個更大的系統(tǒng),讓一個兩升容器大小的機器獲得超級計算機擁有的復雜性,最終目標是研制出一種具有革命性的機器,其不僅能夠?qū)W習和識別,還能夠做出復雜的決定,并且同時執(zhí)行多個任務,效率遠比傳統(tǒng)計算機高。
盧偉說,模擬貓腦的計算機應該具有貓的智力,如果任務是在一間堆滿家具的房子里,找到從前門通往沙發(fā)的最短距離,傳統(tǒng)計算機能夠完成這個任務。但如果有人移動了沙發(fā),傳統(tǒng)計算機就無法作出相應調(diào)整,找到一條新路,科學家希望模擬貓腦的電腦能夠做到這一點。