Материал для создания искусственного мозга

15.06.2021

Ученые нашли возможность создать искусственный синапс для решения задач подобно мыслительному процессу человека. Сегодня для этого предлагается множество вариантов и один из самых перспективных видится в сегнетоэлектриках. На таких материалах уже лет 20 выпускается память FeRAM, а новое исследование показывает, как сделать элементы памяти атомарной толщины и приблизиться к нейроморфным вычислениям в объеме процессора.

В серийно выпускаемой памяти FeRAM переключающий элемент обычно выполнен из пьезокерамики, а именно цирконат-титаната свинца (PZT). Свойства материала сохранять поляризацию даже после снятия внешнего управляющего сигнала - электромагнитного поля - придает памяти FeRAM ее важнейшее свойство энергонезависимости. Она сохраняет данные даже при отключенном питании. Для имитации работы мозга - это крайне важно. Но в нынешнем виде ячейка FeRAM слишком крупная и "мозг" с ее использованием будет очень и очень большой.

Для изготовления искусственных синапсов удобны тонкопленочные структуры толщиной в несколько атомов - это даст малые размеры, высокую плотность и низкое энергопотребление. Выяснилось, что довольно перспективным сегнетоэлектрическим материалом для тонкопленочных искусственных синапсов является оксид гафния (HfO2). Этот материал прекрасно осаждается из газовой среды с использованием современных методов создания тонкопленочных структур с высокой точностью и под надежным контролем. Температуры процессов создания пленок совместимы с техпроцессами КМОП (CMOS) и не сожгут элементы чипа в процессе изготовления микросхем.

Определенная проблема была в том, что сегнетоэлектрические свойства HfO2 относительно нестабильны, но добавка в к нему циркония (Zr) решила эту проблему. Тем самым соединение оксид гафния-циркония (HZO) оказалось одним из сильных кандидатов для изготовления памяти с использованием сегнетоэлектриков и обещает революцию в области вычислений памяти.

<< Назад: В космос отправят первый деревянный спутник 15.06.2021

>> Вперед: Изучение математики влияет на развитие мозга 14.06.2021

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 Семейные скандалы влияют на здоровье спустя десятилетия 02.06.2025 Эмоциональный климат в семье может оказывать влияние не только на душевное состояние, но и на физическое здоровье человека. Несмотря на то что ссоры в отношениях считаются вполне обычным явлением, все больше научных данных указывает на их долгосрочные последствия. Исследование специалистов из Университета Джорджии проливает свет на связь между частыми супружескими конфликтами, чувством одиночества и общим состоянием здоровья. Команда ученых в течение почти двух десятилетий анализировала данные 250 супружеских пар, чтобы отследить, как регулярные ссоры в первые годы брака отражаются на качестве жизни спустя годы. Как выяснилось, те пары, у которых конфликты возникали чаще всего в начале совместной жизни, с высокой вероятностью продолжали сталкиваться с ними и в дальнейшем. Этот устойчивый паттерн поведения, по мнению исследователей, не только сохраняется, но и оказывает накопительный эффект. Один из наиболее заметных результатов этого исследования - рост ощущения одиночества у партнеров, находящихся в постоянной конфронтации. Как показали опросы, люди, находившиеся в напряженных отношениях, чаще сообщали о чувстве изоляции и недостатке эмоциональной поддержки. Особенно тревожно то, что эти чувства сохранялись на протяжении многих лет и сопровождались снижением уровня физического благополучия. Также продемонстрировано, что хронические ссоры не просто ухудшают настроение, но и сопряжены с реальными физиологическими последствиями. Участники, испытывавшие высокий уровень конфликтов, чаще оценивали свое здоровье ниже среднего, по сравнению с другими людьми того же возраста. Таким образом, межличностные проблемы в браке выходят за рамки эмоциональной сферы и затрагивают более широкий спектр жизненных аспектов. Что особенно важно, конфликты, зафиксированные в начале брака, предсказывали не только последующую частоту ссор, но и общее самочувствие партнеров через годы. Это говорит о том, что эмоциональные модели поведения, сформированные на раннем этапе, могут оказывать влияние на здоровье в течение всей жизни. Регулярное напряжение, вызванное конфликтами, по всей видимости, создает устойчивую стрессовую среду, с которой организму сложно справиться. Ведущая автор работы, Кэтрин Уокер о’Нил, младший научный сотрудник колледжа семейных и потребительских наук, подчеркивает значимость раннего вмешательства. По ее словам, если удается сократить количество ссор в начале брака, это может сыграть ключевую роль в поддержании физического и психоэмоционального здоровья в будущем. Именно на этом этапе, считает она, особенно важно развивать навыки конструктивного общения и регулирования конфликтов. Вывод исследования ясен: конфликты в семье - это не просто временные трудности. Они могут оказать долгосрочное влияние на благополучие человека. Гармоничные отношения и умение договариваться - не только залог душевного покоя, но и потенциально важный фактор сохранения здоровья на долгие годы.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026