Yapay sinaps ağları

MIT mühendisleri insan beynine benzeyen, on binlerce yapay beyin sinapslarından, yani bilgi ileten sinapsları taklit eden silikon bazlı bileşenlerden oluşan bir konfeti parçasından daha küçük bir “çip üzerinde beyin” tasarladılar. Yapılan araştırmalar sonrasında gümüş işe bakır alaşımlarından oluşan her bir memrisini silikonla birlikte üretmek için metalürji ilkelerinden örnek aldılar.

Yonga entegre devre, çip, mikroçip, tümleşik devreden oluşan silikondan yapılmış yarı iletken olan metal levha üzerinde yerleştirilen elektronik devredir. Çip depolanmamış görüntüleri ve alaşımsız elemanlarla yapılan memristor tasarımlarına net ve temiz sürümlerle yeniden üretilmiştir.

Yapay sinaps ağları yazılım olarak mevcuttur. Taşınabilir yapay zeka sistemleri için gerçek sinir ağı donanımı oluşturmaya çalışılmaktadır. MIT’de makine mühendisliği doçenti olan Jeehwan Kim “Nöromorfik bir cihazı arabanızdaki bir kameraya bağladığınızı ve ışıkları ve nesneleri tanımasını ve internete bağlanmak zorunda kalmadan hemen karar vermesini hayal edin. Bu görevleri gerçek zamanlı olarak yerinde yapmak için enerji tasarruflu memrisörler kullanmayı umuyoruz. ”

Gezgin İyonlar

Memristorlar veya bellek transistörleri, nöromorfik hesaplamada önemli bir unsurdur.

Nöromorfik bir cihazda, bir memristor bir devrede transistör görevi görmektedir. Yapılan çalışmalar bir beyin sinapsına yani iki nöron arasındaki bağlantı daha yakından benzeyecektir. Sinaps, bir nörondan iyonlar şeklinde sinyaller alır ve bir sonraki nörona karşılık gelen bir sinyal göndermektedir.

Transistör, 0 ve 1 arasındaki geçiş yaparak iki değerden birine sahip olmaktadır. Geçiş yaparak aldığı sinyal bir elektrik akımı biçiminde belirli bir güce sahiptir.

Memristor, beyindeki bir sinaps gibi bir gradyan boyunca çalışmaktadır. Gradyan skaler alanın yön türevi artımın en çok olduğu yere doğru yönelmiş bir vektör alanı mevcuttur.

Ürettiği sinyal ve  aldığı sinyalin gücüne bağlı olarak değişmektedir. Bu, tek bir memristorun1 birçok değere sahip olmasını sağlar. Bu nedenle iki transistör çok daha geniş bir işlem aralığı sahip olmuştur.

Normalden fazla transistör ve kapasitör içeren memrisler karmaşık bir denklemin ve nesnenin görsel sınıflandırılmasını sağlamaktadır. Beyin sinaps ile belirli bir akım gücü ilişkili değeri

Memristor Tasarımları

Memristor tasarımları, voltajın büyük bir iletim kanalını veya bir elektrottan diğerine ağır iyon akışını uyardığı durumlarda oldukça iyi çalıştığını söylüyor. Ancak bu tasarımlar, memrislerin daha ince iletim kanalları yoluyla daha ince sinyaller üretmesi gerektiğinde daha az güvenilirdir.

İletim kanalı ne kadar ince olursa ve iyonların bir elektrottan diğerine akışı ne kadar hafif olursa, tek tek iyonların birlikte kalması o kadar zor olmuştur. Bunun yerine, ortam içinde dağılmış olarak gruptan uzaklaşmaya eğilimlidirler.

Sonuç olarak, alıcı elektrodun aynı sayıda iyonu güvenilir bir şekilde yakalaması ve dolayısıyla belirli bir düşük akım aralığıyla uyarıldığında aynı sinyali iletmesi zordur.

Metalürjiden Borçlanma

Mühendis grubu metalürjiden bir teknik ödünç alarak, metalleri alaşımlara eritme bilimini ve birleşik özelliklerini inceleyerek bu sınırlamanın etrafında bir yol buldular.

Jeehwan Kim “Geleneksel olarak, metalürji uzmanları malzemeleri güçlendirmek için toplu bir matrise farklı atomlar eklemeye çalışıyorlar ve neden, memristorumuzdaki atom etkileşimlerini değiştirmeyeceğimizi ve ortamımızdaki iyonların hareketini kontrol etmek için bazı alaşım elementleri eklediğimizi düşündük” açıkladı.

Mühendisler genellikle memristorun pozitif elektrodu için malzeme olarak gümüş kullanırlar. Kim’in ekibi, gümüş iyonlarını etkili bir şekilde bir arada tutmak için gümüşle birleştirebilecekleri bir element bulmak için literatüre baktı ve diğer elektrotlara hızla akmalarını sağladı.

Takım, hem gümüşle hem de silikonla bağlayabildiği için bakırın ideal alaşım elementi olarak belirlediler.

Kaynak: http://news.mit.edu

 

BİR CEVAP BIRAK

Please enter your comment!
Please enter your name here