在纳米级设备中观察到的类脑行为

加州大学洛杉矶分校的科学家James Gimzewski和Adam Stieg是国际研究团队的一部门，该团队已朝着建设思想呆板的方针迈出了重要的一步。

该小组在日本国立原料科学研究所的研究职员的教育下，建设了一种尝试装置，该装置具有相同于某些大脑举动的特性-进修，影象，忘掉，苏醒和就寝。该论文颁发在《科学陈诉》上，描写了处于持续变革状态的收集。

UCLA化学与生物化学精巧传授，加州大学洛杉矶分校加州纳米体系研究所成员，这项研究的合著者Gimzewski说：“这是一个介于秩序与紊乱之间的体系，处于紊乱的边沿。” 该装备不绝成长和变革的方法仿照了人类的大脑。它可以提出差异范例的举动模式，这些模式不会一再。”

这项研究是沿着这一阶梯迈出的第一步，该阶梯最终也许会导致在物理上和成果上都相同于大脑的计较机-这些呆板也许可以或许办理今世计较机所碰着的题目，而且所必要的电能将比当今的计较机少得多。

研究职员研究的装备是由缠结的银纳米线制成的，均匀直径仅为360纳米。(纳米是十亿分之一米。)纳米线被涂在约1纳米厚的绝缘聚合物中。总体而言，装备自己的尺寸约为10平方毫米-很小，以至于只必要25毫米就可以包围一角钱。

纳米线被应承在硅晶片上随机自组装，形成了高度互连的布局，这些布局与形成新皮层的布局很是相似，新皮层是大脑的一部门，具有更高的成果，譬喻说话，感知和认知。

纳米线收集与通例电子电路差异的一个特性是，流经纳米线收集的电子会改变收集的物理布局。在这项研究中，电流导致银原子从聚合物涂层内部迁徙，并在两条纳米线重叠的处所形成毗连。该体系约莫有1000万个这样的毗连点，相同于脑细胞毗连和交换的突触。

研究职员将两个电极毗连到相同于大脑的网格上，以描画收集的运行环境。他们调查到“紧张举动”，这意味着收集表现的整体特性不能归因于构成它的各个部门。这是使收集相同于大脑并将其与传统计较机区分隔的另一个特性。

在电流流过收集之后，在某些环境下，纳米线之间的毗连会一连长达一分钟，这相同于大脑的进修和影象进程。其他时辰，充电竣事后，毗连溘然封锁，仿照了大脑的忘记进程。

在其他尝试中，研究小组发明，当流入的功率更少时，该装备所示意出的举动与神经科学家行使成果性MRI扫描为熟睡的人的大脑成像时所看到的举动相对应。跟着功率的增进，纳米线收集的举动与叫醒大脑的举动相对应。

该论文是一系列研究纳米线收集作为大脑开导体系的出书物中的最新论文，这是Gimzewski与UCLA研究科学家，CNSI副总监Stieg一路辅佐开辟的研究规模。

这项研究的配相助者斯蒂格说：“我们的要领对付发生既节能又可以或许处理赏罚挑衅当代计较机极限的伟大数据集的新型硬件也许很有效。”

纳米线收集的界线紊乱勾当不只相同于大脑内的信号传导，还相同于其他天然体系，譬喻气候模式。这也许意味着，跟着进一步的开拓，该装备的将来版本将有助于对这种伟大的体系举办建模。

在其他尝试中，Gimzewski和Stieg已经使用了一种银纳米线装备，可以按照前几年的交通数据乐成猜测洛杉矶交通模式的统计趋势。

因为它们与大脑的内部事变道理相似，因此将来基于纳米线技能的装备也可以像大脑自身的处理赏罚一样展示出能效。人脑的事变功率大抵相等于20瓦白炽灯胆所行使的功率。对比之下，执行劳动麋集型使命的计较机处事器-从呆板进修的培训到执行互联网搜刮-可以行使与很多家庭相等的能源，并陪伴着碳足迹。

Gimzewski说：“在我们的研究中，我们包袱的使命不只仅是对现有计较机举办从头编程。” “我们的愿景是最终将可以或许处理赏罚更靠近人类操纵方法的使命的体系。”

（编辑：河北网）

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