Разработан метод спонтанного обучения мемристорных нейросетей

24.03.2021

Новая технология, которая может улучшить обучаемость искусственных нейронных сетей, была представлена международной группой исследователей, аффилированных с Ульсанским национальным институтом науки и технологий (UNIST) и университетом Цинхуа в Китае.

Предлагаемый метод использует "дрейф сопротивления" (рост электрического сопротивления) материала с фазовым переходом в полупроводниковой памяти при обучении. Обновления информации записываются повышением электрического сопротивления в мемристоре, который играет роль синапса и дополнительно учитывает связь между изменяемым шаблоном и тренировочными данными.

Эффективность этого метода была продемонстрирована на примере экспериментальных массивов мемристорной памяти с фазовым переходом (PCM), которые работали как нейросеть. В испытаниях на классификацию рукописного текста, состоящего из цифр от 0 до 9, такие устройства продемонстрировали эффект улучшения способности к обучению примерно на 3%. В частности, значительно возросла точность распознавания цифры 8, которую традиционно сложно классифицировать в рукописном виде. Способность к обучению улучшилась благодаря шаблону обновления синапса, который изменяется в зависимости от сложности классификации.

Важным преимуществом нового метода является то, что обучаемость может быть улучшена без дополнительных затрат энергии, поскольку сопротивление PCM возрастает самопроизвольно, из-за структурной релаксации после перехода в аморфную фазу.

Исследователи ожидают, что полученные ими результаты будут способствовать развитию алгоритмов обучения, использующих свойства мемристорных устройств, и откроют новое направление в разработке нейроморфных вычислительных чипов.

<< Назад: Лунный ковчег для биоматериалов 25.03.2021

>> Вперед: Магнит-мусороуборщик на орбите 24.03.2021

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Власть является ключевым фактором счастья в отношениях 11.03.2026

Исследования семейных и романтических отношений показывают, что длительное счастье пары зависит не только от привычных факторов, таких как доверие, уважение и преданность, но и от более тонких психологических аспектов. Современные ученые ищут закономерности, которые отличают действительно счастливые пары от остальных, чтобы понять, какие механизмы поддерживают гармонию в отношениях. Группа исследователей из Университета Мартина Лютера в Галле-Виттенберге и Бамбергского университета провела опрос среди 181 пары, которые состояли в совместных отношениях более восьми лет и прожили вместе хотя бы месяц. Участники заполняли анкету, описывая различные аспекты своих отношений, включая распределение обязанностей, эмоциональную поддержку и степень вовлеченности в совместные решения. Анализ данных показал интересный паттерн: пары, где оба партнера ощущали высокий уровень личной власти, оказывались наиболее счастливыми и удовлетворенными. В данном контексте под властью понимается способност ...>>

Защищенная колонка-повербанк Anker Soundcore Boom Go 3i 11.03.2026

Компания Anker представила новую модель линейки Soundcore - колонку Soundcore Boom Go 3i, ориентированную на активное использование на улице. Новинка отличается высокой степенью защиты: корпус соответствует стандарту IP68, что обеспечивает водо- и пыленепроницаемость, а ударопрочный дизайн выдерживает падение с высоты до одного метра. За качество звука отвечает 15-ваттный драйвер, обеспечивающий пик громкости до 92 дБ, а технология BassUp 2.0 усиливает низкие частоты, делая звучание более насыщенным. Колонка обладает автономностью до 24 часов, а LED-индикатор позволяет контролировать уровень заряда батареи. Кроме того, Soundcore Boom Go 3i может выполнять функцию павербанка: согласно внутренним тестам, устройство способно зарядить iPhone 17 с нуля до 40% за один час, что делает его полезным аксессуаром в походах и поездках. Среди функциональных особенностей модели стоит выделить технологию Auracast, которая улучшает подключение и позволяет создавать стереопару из двух колонок ...>>

Раннее воздержание от алкоголя перестраивает мозг и иммунитет 10.03.2026

Алкогольная зависимость - хроническое расстройство с компульсивным употреблением спиртного, которое влияет не только на поведение, но и на функционирование мозга и иммунной системы. Недавние исследования показали, что даже на ранних этапах воздержания организм начинает перестраиваться, открывая новые возможности для терапии зависимости. Ученые сосредоточились на пациентах, находящихся в первые недели абстиненции, и зафиксировали значительные изменения в мозговой активности. С помощью функциональной магнитно-резонансной томографии они выявили перестройку сетей нейронных связей, отвечающих за контроль импульсов и принятие решений. Эти изменения могут быть ключевыми для восстановления самоконтроля и снижения риска рецидива. Одновременно с нейронной перестройкой исследователи наблюдали колебания иммунной системы. В крови повышался уровень цитокинов - сигнальных белков, регулирующих воспалительные процессы. Эти данные свидетельствуют о существовании нейроиммунного взаимодействия, при ...>>

Жесткий диск Seagate 44 ТВ 10.03.2026

С ростом объемов данных, обрабатываемых крупными компаниями и дата-центрами, требования к накопителям резко увеличиваются. Seagate анонсировала начало поставок новейших жестких дисков Exos емкостью 44 ТБ, которые обещают сочетание рекордного объема и высокой производительности, благодаря передовой платформе Mozaic 4+ и технологии термомагнитной записи HAMR. Платформа Mozaic 4+ включает десять магнитных пластин, каждая из которых имеет емкость более 4 ТБ. В сумме это позволяет получить общий объем накопителя 44 ТБ - рекордный показатель для современных HDD. В сочетании с вращением шпинделя на скорости 7200 оборотов в минуту это обеспечивает скорость передачи данных порядка 300 МБ/с, что делает диск подходящим для работы с большими массивами информации. Seagate отмечает, что использование Exos повышает общую эффективность систем хранения примерно на 47%. Для корпоративных клиентов это означает сокращение занимаемой площади под кластеры на 9 квадратных метров и снижение годового эне ...>>

Скука - двигатель перемен 09.03.2026

Современная жизнь редко оставляет человеку время на простое ощущение скуки. С развитием цифровых технологий и постоянным доступом к социальным сетям мы стремимся мгновенно развлекать себя, избегая пауз, когда ум может быть свободен от внешних раздражителей. Между тем, новое исследование показывает, что скука выполняет важную роль в психическом здоровье и может стимулировать личностное развитие. Часто скука воспринимается как негативное состояние, которое хочется немедленно устранить. Однако психологи отмечают, что именно моменты, когда человеку становится по-настоящему скучно, могут побудить к поиску нового хобби, пересмотру жизненных приоритетов или появлению свежих идей. Это состояние открывает пространство для саморефлексии и внутреннего роста. Исследователи из Университета Бата и Тринити-колледжа показали, что привычка уходить в социальные сети в моменты скуки мешает человеку достигать "максимальной скуки". В результате стимулируется лишь поверхностное отвлечение, которое не ...>>

Случайная новость из Архива Размораживание поверхности за секунду 11.09.2019 Группа исследователей из Иллинойского университета в Урбане-Шампейне (США) и Университета Кюсю (Япония) разработала способ очень быстрого и эффективного удаления льда с поверхностей, который тратит менее 1% энергии и справляется с задачей в сто раз быстрее, чем традиционные методы разморозки. Вместо обычного размораживания, при котором весь лед тает сверху вниз, начиная с верхнего слоя, ученые разработали метод, при котором лед тает лед "изнутри": на стыке льда и поверхности. Так в нижнем слое образуется вода, по которой соскальзывает ледяная шапка. Исследователи решили разработать новый способ разморозки потому, что современные методы тратят огромное количество энергии холодильных систем из-за необходимости периодического размораживания и энергетических систем зданий. По мнению авторов, самым большим источником неэффективности в обычных системах является то, что большая часть энергии, используемой для обработки "антифриз", идет на нагрев других компонентов системы, а не на нагрев наледи или льда. Поэтому ученые предложили подавать импульс очень сильного тока в то место, где встречаются лед и поверхность, чтобы образовался слой воды. Чтобы гарантировать, что импульс достигает нужного пространства, и не затрагивает верхний слой, на поверхность материала наносят тонкое покрытие из оксида индия и олова (ITO) - пленки-полупроводника, которую часто используют для размораживания. Остальную работу выполняет гравитация. Чтобы проверить свой способ, ученые разморозили небольшую стеклянную поверхность, охлажденную до минус 15,1 градуса по Цельсию - примерно такая же температура в самых теплых частях Антарктики - и до минус 71 градуса по Цельсию - а это даже холоднее, чем в самых холодных регионах Антарктики. Тест с очень низкими температурами позволил проверить, можно ли применить новый метод в аэрокосмической промышленности. Во всех испытаниях лед удалялся с помощью импульса тока менее, чем за одну секунду. Группа еще не тестировала свой метод на более сложных поверхностях - например, на крыльях самолета. Но это - дело недалекого будущего.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026