Прототип на базе микроэлектронных мемристоров точно копирует электрическую активность нервных клеток, достигая по энергоэффективности и скорости работы природных аналогов. Мемристоры действуют как ионные каналы: управляют передачей сигнала и воспроизводят динамику клеток головного мозга.
Мемристоры способны имитировать работу как нейронов, так и синапсов, что открывает возможность формирования из них основательных компонентов искусственных нейросетей.
Поврежденные нейроны восстанавливаются медленно. Мемристоры позволяют создавать устройства, ускоряющие регенерацию. Устройства будут обрабатывать сигналы мозга и стимулировать активность нервных клеток в режиме реального времени. Например, нейрочип с десятками биоподобных нейронов перспективен для восстановления поврежденных нейросетей спинного мозга. Высокая скорость обработки сигналов у мемристоров позволяет создавать нейроинтерфейсы, которые будут предсказывать приступы эпилепсии, опережая вспышку патологической нейронной активности. Иван Кипелкин.
Мемристорный нейрон ученых ННГУ им. Н.И. ЛобачевскогоРазработанный на базе известной упрощённой модели позволит учёным оптимизировать и ускорить создание аппаратных реализаций подобных устройств.
В лаборатории мемристорной наноэлектроники ННГУ вместе с НИИИС им. Ю.Е. Седакова и АО «НИИМЭ» разрабатываются прототипы микросхем, обладающих памятью.
Качество наших мемристоров соответствует уровню мировых лабораторий, а теоретические модели сразу проверяем на практике. Планируется построить нейросеть из 28 мемристорных нейронов на одном чипе для моделирования функциональности спинного мозга. Иван Кипелкин.
Междисциплинарная группа исследователей ННГУ осуществила работу в рамках Научной программы Национального центра физики и математики (город Саров).
Результаты изложены в престижном журнале по неврологии. Frontiers in Neuroscience.
Фотографии и сведения предоставлены службой по связям с общественностью ННГУ.
Автор фото: Андрей Скворцов