Ученые ЛЭТИ разработали модель «искусственного нейрона», перспективную для создания интерфейсов мозг-компьютер

Созданная нейроморфная система способна генерировать электрические сигналы, необходимые для обработки информации, максимально приближенные по характеристикам к тем, которые обеспечивают работу головного мозга.

Выполненные на транзисторной компонентной базе традиционные компьютеры, принцип работы которых базируется на архитектуре фон Неймана, сегодня подходят к пределам своих возможностей по компактности, быстродействию и энергопотреблению. Поэтому ученые из разных стран мира ведут исследования, направленные на разработку вычислительной техники на альтернативных принципах.

В частности, последние годы одним из наиболее перспективных направлений, является нейроморфная электроника – действующая по аналогии с биологическими «устройствами» для обработки информации – нейронами. Как правило, нейроморфные системы выполняют вычисления в синаптической памяти, кодируя информацию в вырабатываемых искусственными нейронами импульсных сигналах – спайках. 

В теории реализация таких технологий позволит создать новый класс вычислительных устройств, обладающих высоким быстродействием и низкими энергозатратами. На практике же для широкого внедрения подобных компьютеров требуется разработка эффективной методологии проектирования устройств, соответствующей компонентной базы, математических моделей и программного обеспечения. 

«Мы впервые создали модель нейрона, способную генерировать биологически реалистичные спайки, а также обеспечивать функциональные возможности настройки параметров модели нейрона для учета высокой вариативности порогов переключений мемристоров между устройствами, а также управления возбудимостью такого искусственного нейрона».