МФТИ олимлари нейроморф процессорлар яратишни яқинлаштирди

Москва физика-техника институти (МФТИ) олимлари келажакдаги нейроморф процессорларнинг асосий элементларидан бири бўлган мемристорнинг янги конструкциясини ишлаб чиқди. ixbt.com маълумотига кўра, мазкур электрон компонент биологик синапслар ишини муваффақиятли тақлид қилибгина қолмай, ёзиб олинган маълумотларни сезиларли даражада узоқроқ сақлаш имкониятига эга. Бу ҳақда Ixbt.com хабар беради.

Маълумки, мемристорлар ўтган электр таъсирига қараб ўз қаршилигини ўзгартира оладиган элементлар ҳисобланади. Шу туфайли улар бир вақтнинг ўзида ҳам ҳисоб-китобларни амалга ошириши, ҳам маълумотларни сақлаши мумкин. Бу эса уларни инсон мияси тамойиллари асосида ишлайдиган архитектуралар учун истиқболли йўналишга айлантиради.

Технологик тўсиқлар ва уларнинг ечими

Бироқ шунга ўхшаш қурилмаларда муҳим муаммо сақланиб қолаётган эди: тадқиқотчилар доимо ўқиш тезлиги ва маълумотларни сақлаш давомийлиги ўртасида муросага келишга мажбур бўлишарди. МФТИ нинг аввалги ишланмалари синапслар хатти-ҳаракатини такрорлай олган бўлса-да, ёзиб олинган ҳолат атиги бир неча сония давомида сақланиб қолган холос.

Олимларнинг тушунтиришича, бу чеклов мемристорнинг ярим ўтказгич билан чегарасидаги нуқсонлар туфайли юзага келган. У ерда ҳосил бўладиган электр майдонлари материални дастлабки ҳолатига қайтишга мажбур қилган ва натижада қурилма ёзиб олинган маълумотни «унутиб» қўйган.

Икки хил режим ва яхшиланган кўрсаткичлар

Янги конструкцияда тадқиқотчилар металл электродларни ярим ўтказгичлиларга алмаштирдилар ва гафний ҳамда цирконий асосидаги плёнканинг оптимал қалинлигини танладилар. Натижада мемристорни иккита шартли режимга — «ўқувчи» ва «архиватор» режимларига ўтказишга муваффақ бўлинди.

Биринчи режимда қурилма синапснинг ўрганиш жараёнини тақлид қилиб, ўз ҳолатини тезда ўзгартиради, иккинчисида эса олинган маълумотларни узоқ вақт давомида сақлаб тура олади. Маълумотларни сақлаш давомийлигини бир неча сониядан деярли 12 суткагача оширишга эришилди.

Шунингдек, қурилманинг қайта ёзиш сикллари бўйича ресурси тахминан 20 баробар кўпайди. Ишлаб чиқувчиларнинг фикрича, бундай мемристорлар сунъий интеллект тизимлари учун янада самарали нейроморф процессорларга асос солиши мумкин.

Бундай тизимларда маълумотларни сақлаш ва ҳисоблаш жараёнлари бевосита бир хил элементларнинг ўзида бажарилади. Бу эса ўз навбатида энергия сарфини камайтириш ва маълумотларни қайта ишлаш тезлигини ошириш имконини беради.

Истиқболда мазкур архитектура ҳисоблаш тизимларини инсон миясининг айрим иш тамойилларига яна-да яқинлаштириши кутилмоқда, чунки тирик организмда маълумотларни қайта ишлаш ва сақлаш ягона нейрон тармоқ ичида содир бўлади.