Nature：三國共同開發神經形態計算機

材料牛注：神經形態計算，也可以稱為是大腦刺激計算，對于科學家來說這個領域一直是誘人的目標。人腦運轉的高效性對于許多計算機來說，一直是無法企及的目標。各國研究人員均朝著這個目標不斷努力，下面介紹的就是三個國家的研究人員共同開發的一種神經形態計算設備，該成果已在Nature上發表。

由法國，日本和美國三國成員組成的研究團隊制備了一個納米級的磁性設備，可模擬神經元的行為，并可用于識別人類的音頻信號。在發表于Nature上的論文中，該團隊介紹了制備該設備的方法，該設備的工作原理以及它探測結果的準確性。Frank Hoppensteadt與庫朗數學科學研究所提供了一個關于該團隊工作的新聞與觀點板塊，并概述了神經形態（模擬大腦）計算機背后的理念以及它們是如何創建出來的。

顧名思義，神經形態計算機就是通過模仿人類大腦工作方式進行工作的計算設備，在此類系統中，研究人員需要創建模擬神經元，突觸等的設備。在這次新的嘗試中，研究人員創建了這樣的設備并使用它來識別人類的音頻信號。值得注意的是，這樣的設備通常是模擬的而不是數字的，并且如果可以開發的話，預期它們將比傳統的計算機具備更多優點（更少能耗，可訓練性和更高的數據傳輸速度）。在這項新的研究中，研究人員建立了一個納米尺度的神經形態計算機，其中400個神經元在計算機芯片上排列成陣列。

神經元呈微小的三層柱形，即兩個鐵磁層中間夾一層非磁性隔絕物。連續電流在神經元的頂部引起直接磁化，二次電流使得磁化穩定地振蕩。為了能將陣列作為計算設備使用，研究人員對著麥克風大聲朗讀單位數字“one”，將聲音傳送到數字處理器，從而將其轉換為電信號。然后將電信號送入神經元模擬芯片，研究人員將其稱為儲層。再通過另一數字計算機讀取神經元的振蕩，對其進行分析，然后將結果翻譯成人可識別的形式，例如在視頻屏幕上顯示單詞“one”。通過多種聲音對該設備進行測試發現，其準確度可達到99.6%。

該設備顯然還只是基礎的，并且純粹用于研究目的，但它確實表明，神經形態計算機不僅僅是簡單的幻想，它們可能很好地增強未來的計算機，提供新的信息處理方法。

原文鏈接：Nanoscale magnetic device mimics behavior of neurons and can recognize human audio signals

文獻鏈接：Neuromorphic computing with nanoscale spintroni c oscillators

本文由材料人編輯部黃亞編譯，點我加入材料人編輯部。

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