Los científicos de la Universidad de Tyumen (UTMN) han presentado el concepto de un neuroprocesador biomórfico único a la comunidad científica mundial, basado en un nuevo componente de nanoelectrónica: una barra transversal compuesta de diodos de memristor, informa el servicio de prensa UTMN.
Según los científicos de la UTMN, los neuroprocesadores existentes están destinados a la aceleración de operaciones de hardware en redes neuronales artificiales en neuronas simples y proporcionan la operación de visión por computadora, aprendizaje automático y otros sistemas con inteligencia artificial débil (IA).
El procesamiento de la información y la toma de decisiones en dichos procesadores se realiza seleccionando la solución más plausible, basada en asociaciones previamente establecidas.
Los creadores del neuroprocesador desarrollado en la Universidad de Tyumen afirman que es capaz de generar nuevas asociaciones (nuevos conocimientos) utilizando un mecanismo biológicamente similar, lo que sugiere una posible transición de inteligencia artificial débil a fuerte. Por IA fuerte, entendemos la capacidad de comprender nuevos conocimientos.
Según la Universidad de Tyumen, el neuroprocesador biomórfico implementa una red neuronal que aumenta el hardware, basada en un modelo de neurona biomórfica que utiliza un sofisticado software eléctrico original.
Los autores afirman que su procesador está diseñado para simular el trabajo de la columna cortical del cerebro, además de resolver las tareas tradicionales de procesamiento de información.
«A diferencia de los neuroprocesadores existentes con neuronas simples, el neuroprocesador biomórfico presentado por nosotros es capaz de tomar decisiones no solo de asociaciones predeterminadas, sino también de nuevas asociaciones formadas en el proceso de procesamiento de señales en condiciones dinámicamente cambiantes», profesor del Departamento de Física Aplicada y Técnica de TSU Sergey Udovichenko explicó.
Según el profesor, el neuroprocesador es fundamentalmente la base de un sistema único de una nueva generación que lleva inteligencia artificial.
Usando el hardware de propósito especial que se ha desarrollado, es posible resolver varios problemas técnicos, como aumentar la velocidad y la eficiencia energética de los cálculos, en comparación con las herramientas informáticas actuales (computadoras personales, servidores y supercomputadoras).
El efecto se logra mediante la aplicación de cómputos mixtos analógico-digitales, incluidos los que utilizan memristors bipolares integrados en barras transversales compuestas de diodos memristor.
Hasta la fecha, los científicos de la Universidad de Tyumen han demostrado con éxito el procesamiento de información en barras transversales fabricadas con diodos de memristor: pesaje, adición y enrutamiento de impulsos, así como el autoaprendizaje asociativo y la generación de nuevas asociaciones. Hasta hace poco, el autoaprendizaje asociativo se había demostrado solo en hardware que las redes neuronales se basaban en memorias discretas.
En la actualidad, el equipo de investigación continúa las pruebas de hardware del nuevo sistema. Según las estimaciones de los científicos, el lanzamiento de un neuroprocesador único para la producción a pequeña escala será posible para 2025. La investigación está respaldada por la Fundación Rusa para la Investigación Básica (RFBR) subvenciones № 19-07-00272 y № 19-37 -90030.
Los resultados del estudio fueron publicados en Microelectronics Journal.