Созданы светоизлучающие искусственные нейроны для систем искусственного интеллекта

Поскольку свет может распространяться без проводов, нейроны, созданные командой, устраняют необходимость в громоздких электронных схемах или проводке. Это означает, что их можно использовать для создания компактных трёхмерных архитектур, в которых нейроны плотно упакованы, не соединены проводами, но при этом могут эффективно взаимодействовать друг с другом.

«Наш искусственный нейрон основан на мемристивном переключающем внутриплоскостном соединении серебро/поли(метилметакрилат)/серебро металл–изолятор–металл, — пишут авторы. — Его резистивное переключение основано на динамике нитей на атомном уровне, и устройство испускает фотонные импульсы при суммировании критического количества входящих электрических импульсов, что устраняет необходимость в громоздкой периферической схеме считывания и электропроводке для передачи сигналов»

Чтобы оценить потенциал своих искусственных нейронов, исследователи использовали их для создания двух трёхмерных нейронных сетей. Затем они протестировали работу этих сетей на двух разных задачах, которые обычно решаются с помощью алгоритмов ИИ, а именно на классификации речи и распознавании рукописных цифр (от 0 до 9).

«Мы используем мемристорный мигающий нейрон размером 170 нм × 240 нм для создания трёхмерной нейронной сети с фотонной связью, — написали исследователи. — Мы показываем, что сеть может выполнять задачу классификации по четырём классам в рамках набора данных Google Speech с точностью 91,51 %». Мы также создали искусственный нейронный массив высокой плотности  с шагом 1 мкм и показали, что он может выполнять задачу классификации MNIST с точностью 92,27 %.