近几个月来,GPT相关的新闻接踵而至,对人工智能稍微有些了解的朋友们都知道,现在让人瞠目结舌的神经网络、机器学习等人工智能AI技术,很大程度上模拟了人脑的机制。然而,一项可能更厉害的技术,悄然在实验室进行研究了。
悉尼大学的Alon Loeffler与日本的合作者一起,利用纳米技术构建类似大脑的电子设备,由微小的高导电银线制成,覆盖着一种塑料材料,它们像网格一样散布在彼此之间。在电子显微镜下,大概是这个样子:
纳米线的作用类似于神经细胞,纳米线彼此连接的位置类似于神经突触。下图是人类的神经元和突触。
这个具有神经网络状的电路和突触状的信号传递,展示了类似大脑的学习和记忆。比如,研究人员把人类心理学实验中常见的记忆任务N-Back搬过来。
在这个名为N-Back的记忆任务中,一个自然人实验者需要在一系列类似猫的图像中记住特定的猫的图片,每张图片是3*3的九宫格。如果他能识别4个步骤前出现的同一图像,那么得分为4。目前,人类的平均水平为7分,即平均可以识别到7步以前的图像。
而实验室造出来的纳米线网络参加同一实验,也得到了7分的成绩。
也类似人类,他们采取了强化训练的方法,只是物理层面略有不同。"我们所做的是们操纵末端电极的电压,强制改变路径,而不是让网络自行处理。此时记忆精度大大提高,并且随时间的推移,记忆不会减少,这表明我们已经找到了一种方法来加强通路,将其推向我们想要的方向,然后网络就会记住它。" Loeffler说。
(左图为未强化,右图为强化的测试结果)
"在这项研究中,更积极的意义不是机器学习本身,而是搭建了这个纳米网络,并进一步测试其认知功能。" Loeffler补充道。
该项研究已发表在2023年4月21日的《Science Advances》杂志上,研究者表示,纳米线网络的进步可能会带来许多实际应用,例如改善机器人或传感器设备,在未知环境中做出快速决策。
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