IT之家 12 月 23 日消息，科學家在 AI 領域又有重大突破，一種模仿人類大腦的 AI 突觸半導體近日問世。
這種 AI 突觸半導體運作方式類似于人類認知，能夠同時處理和存儲資訊，标志着從傳統的機器學習任務到執行聯想學習的顯著轉變。
圖源：Xiaodong Yan / Northwestern University
更為重要的一點是，這種 AI 突觸半導體可以在室溫環境下有效運作，具備運作快、低能耗、無電源也能保留資訊等優點，有着廣闊的應用前景。
這項研究由西北大學、波士頓學院和麻省理工學院（MIT）的研究人員共同推進，在新聞稿中，馬克・赫薩姆（Mark Hersam）教授表示：
大腦的架構和數字計算機有着本質上的差別。
在數字計算機中，資料需要在微處理器和存儲器之間來回移動，必然消耗大量能量，并在嘗試同時執行多項任務時會産生瓶頸。
而人類大腦中，記憶和資訊處理位于同一位置并完全內建，進而使能源效率提高了幾個數量級。我們的突觸半導體同樣實作了并發記憶和資訊處理功能，可以更忠實地模仿大腦。
赫薩姆團隊主要利用莫爾圖樣（moiré pattern），開發出突觸半導體。
IT之家注：莫爾圖樣是一種當兩個圖樣互相疊加時就會出現的幾何圖樣。當二維材料堆疊時，新的特性就會出現，而這些特性并不存在于單層結構中。當這些層級結構被扭轉形成莫爾圖樣時，就有可能收獲前所未有的電子特性。
在這種新的突觸半導體中，研究人員結合了雙層石墨烯和六方氮化硼兩種不同類型的原子級薄材料。石墨烯和六方氮化硼在結構上非常相似，但它們之間的不同之處也足以産生異常強烈的莫爾效應，進而實作操縱石墨烯層的電子特性。
這種操作可以在室溫狀态下進行，産生具有增強神經形态功能的突觸半導體。
在聯想學習測試中，該 AI 半導體可以比較“101”和“111”，區分識别出後者和“000”更相近。
這種處理複雜和不完美輸入的能力對現實世界的人工智能應用具有重大意義。
IT之家附上論文參考位址
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Yan, X., Zheng, Z., Sangwan, V.K. et al. Moiré synaptic transistor with room-temperature neuromorphic functionality. Nature 624, 551–556 (2023).
https://doi.org/10.1038/s41586-023-06791-1