Ученые из Петербурга улучшили технологию создания нейроморфных компьютеров

Научные сотрудники Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина) завершили проведение исследования, которое повысит эффективность проектирования нейроморфных компьютеров. Это исследование проводится в соответствии с задачами нацпроекта «Наука и университеты», сообщила пресс-служба вуза.

«В ЛЭТИ модифицировали модель одной из наиболее распространенных в мире серийных версий мемристора — элемента компонентной базы для вычислительных устройств, действующих на новых физических принципах. Сегодня нейросетевые алгоритмы практически достигли предела по эффективности в возможностях обучения вычислительных устройств выполнять самостоятельные действия. Поэтому исследовательские группы по всему миру ведут исследования и разработки новых типов систем искусственного интеллекта», — отмечается в сообщении.

По данным пресс-службы, в этой сфере в последние годы наиболее перспективным направлением являются нейроморфные вычисления, которые используют архитектуры нейронных сетей, по аналогии с биологическими нервными клетками мозга — нейронами. Они способны обмениваться информацией с тысячами других нейронов, а также одновременно хранить и обрабатывать данные. Применение таких технологий позволит создать новый класс вычислительных устройств, обладающих высоким быстродействием и низкими энергозатратами.

«Мы уточнили по ряду параметров математическую модель для серийно производящегося мемристора — это наноразмерный электрический элемент, который используется при создании нейроморфных систем. Существующая модель описывала поведение устройства только в общих чертах, что сказывалось на точности проектирования. В дальнейшем это могло повлиять на адекватность работы действующего на основе мемристоров устройства. Для проведения исследований ученые в лаборатории перспективной электроники и сенсорики произвели более сотни измерений вольт-амперных характеристик, эффекта квантования проводимости и других параметров мемристора», — говорится в сообщении.

Ключевая задача исследования — связать воедино физические образцы мемристоров, моделей и созданных на их основе прототипов вычислительных устройств таким образом, чтобы все они работали. «Математические модели в данном случае выступают «мостиком» на пути к созданию нейроморфных компьютеров будущего. Гораздо проще и дешевле отработать все необходимые аспекты функционирования таких систем с помощью моделей, чем создавать множество физических прототипов», — отмечается в сообщении.

Согласно целям национального проекта «Наука и университеты», Россия должна войти в пятерку стран, ведущих разработки в приоритетных областях. Нацпроекты, инициированные президентом РФ Владимиром Путиным, стартовали в 2019 году.