科学家们正在开发类似大脑的“自主学习”。

日期:2025-11-13 浏览:

中国经济网版权所有 中国经济网新媒体矩阵 网络广播视听节目许可证(0107190)(京ICP040090) 消息参考11月12日报道 据西班牙《趣》月刊网站11月2日报道,目前的人工智能将识别语音、翻译语言或自动驾驶汽车,但在模仿人脑的适应能力方面仍存在很大差距。在韩国科学技术高等研究院的一个实验室中,一组科学家朝这个方向迈出了重要一步:他们创造了一种可以自主学习和调整的芯片,就像真正的神经元一样工作。该芯片的工作原理是基于一种称为“内在可塑性”的生物学原理,即神经元在经验中改变其敏感性的能力。通俗地说,就是这种能力可以让人们不再对曾经惊吓过自己的噪音感到惊慌,并在完成后能够更快地做出反应。重复执行一项任务。过去,试图模仿大脑运作的神经形态芯片只能模仿神经元之间的通信,并没有实现单个神经元的内在学习。这项新成果实现了突破:这种名为“频率切换神经晶体管”的装置可以在无需外部干预的情况下调整自身响应。它通过一个结合了两种分别能够实现“记忆”和“反应”的特殊材料的系统来实现这一功能。这项创新使芯片比以前的任何其他设备更接近神经细胞。该项目由金庚民教授领导,成果发表在《Advanced Materials》杂志上。这不仅是一个学术突破,也提出了一种理解人工智能的新方法。该芯片不再仅仅依赖于预设的连接或复杂的网络,而是像人脑中的每个神经元一样在个体层面上实现学习。到下为了实现这一突破,想象一下一种设备,它不会一直重复相同的行为,而是可以根据过去的“经验​​”改变其响应。这是韩国科学技术研究院开发的神经晶体管的主要特性。该芯片包含两个称为“忆阻器”的组件:一个充当快速触发器,生成电信号,另一个充当“存储器”,记录刚刚发生的事件。两者共同调节芯片产生的信号频率,模仿神经元调节自身活动的方式。这意味着芯片不仅可以发送信息,还可以根据过去的经验决定如何发送。当它受到更多刺激时,它会降低敏感性;当它受到较少刺激时,它会增加敏感性。自我调节能力是生物学习的基础,现在也构成了电子学习的基础。在实验中,可以控制神经晶体管当神经元“适应”刺激或通过重复“训练”改善其反应时,增加或减少放电频率。参与者还证实,该过程是稳定且可逆的:芯片可以在敏感状态和反应性较低的状态之间切换,而不会丢失信息或发生故障。这一特性使其非常适合人工智能领域的应用,其中实时灵活性是提高系统效率和自主性的关键。除了高效率之外,新芯片还表现出一个罕见的特性:损坏损坏。在模拟测试中,研究人员“破坏”了部分网络,关闭了大量的人工神经元。对于传统系统来说,这会导致灾难性的故障;但基于神经晶体管的网络可以重新配置,以几乎完全恢复其原始性能。这种能力还受益于自主学习的基本性质:内在的可塑性。剩下的神经元神经元通过调整其敏感性来补偿受损神经元的功能,无需外部重新编程即可重新分配工作量。简单地说,系统可以“重新学习”如何自行工作。这种行为类似于人类大脑受伤后发生的情况:大脑的其他区域接管失去的功能,从而实现部分或完全恢复。它在电子领域的应用意味着基于该技术的设备即使出现物理故障也可以继续工作。此功能对于需要在无人干预的情况下连续运行的自主系统至关重要。韩国科学技术院的团队认为,这只是下一代神经形态芯片的开始。通过将内在的学习能力与对生物损伤的抵抗力相结合,此类设备可以彻底改变智能机器的设计方式。未来,这项技术可用于自主机器人,智能汽车或需要实时决策的医疗系统。这一突破表明,仿生灵感仍然是创新技术的最佳引导。韩国科学家不仅模仿了神经元的结构,还重现了它们的行为,朝着开发更自然、高效和持久的人工智能迈出了重要一步。尽管这类芯片距离商业化还有一段时间,但毫无疑问,它的发展标志着“学习机”概念的演变进入了一个新阶段。 (编译/韩超) (审稿人:欧云海) 凝胶纤维机器人血液:药品“快递专家”到大脑 颅内脑肿瘤,特别是位于大脑或重要脑区附近的颅内脑肿瘤,一直是临床治疗的重要挑战。为了证明血凝胶纤维机器人在颅内肿瘤靶向治疗中的可行性和有效性,研究人员在18英里内建立了脑胶质瘤模型将猪分为三组:空白对照组、假手术组和治疗组。未来,团队将更加专注于血凝胶纤维机器人的结构优化和运动控制…… [详情] 钙钛矿有机电池光电转换效率刷新纪录 新加坡国立大学科研团队开发出新型钙钛矿有机串联太阳能电池。据权威机构认证,1平方厘米有效面积内的光电转换效率达到26.4%,创下同类设备的世界纪录。在具体实现中,研究团队首先将高性能有机子电池与顶层钙钛矿电池堆叠在一起,然后通过透明导电氧化物互连层将两者连接起来。这一成果不仅打破了钙钛矿有机电池的记录,... [详情] 芯片精确地配合低温下的nttrols量子比特已经推出 量子计算机要真正大规模实用,关键在于如何稳定、准确地控制海量量子比特。本国Teamik将研制出一种硅核,可以在毫开尔文温度下控制量子位的旋转。实验结果表明,只要控制系统设计得当,即使量子位与晶体管芯片共存不到一毫米,其量子态也几乎不会受到干扰。研究人员认为,这种低温电子平台不仅有助于量子计算,... [详情]

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