Вчені розробили пам'ять, яка вміє забувати зайву інформацію

Дослідники з Університету штату Орегон розробили цифровий запам'ятовуючий пристрій, який об'єднує датчики, пам'ять і обробку сигналів в одному фототранзисторі, потенційно знижуючи енергоспоживання майбутнього обладнання штучного інтелекту. Пристрій здатний імітувати найважливішу здатність людського мозку: зберігати важливі спогади та з часом позбавлятися від непотрібної інформації.

Джерело зображення: unsplash.com

Сучасне обладнання для штучного інтелекту розділяє функції сприйняття, пам'яті та обробки — ключові завдання машинного сприйняття — між окремими компонентами, тому дані повинні постійно передаватися між ними. Ця передача споживає енергію та знижує ефективність. Новий пристрій вирішує цю проблему і переносить деякі функції пам'яті та обробки безпосередньо в датчик світла. Це досягається за допомогою фототранзистора, виготовленого з двох різних матеріалів.

Оксидний напівпровідник утворює канал транзистора, через який протікає струм. Зверху знаходиться фоточутливий органічний шар, що поглинає світло і генерує електричні заряди. Коли світло потрапляє на пристрій, частина зарядів захоплюється фоточутливим шаром. Навіть після зникнення світла захоплені заряди продовжують впливати на струм, що протікає через напівпровідниковий канал. По суті, пристрій зберігає пам'ять про оптичний сигнал, який він раніше виявив.

Автори особливо зазначають, що розроблена ними пам'ять не статична. Подавши електричну напругу на затвор, дослідники можуть змінювати положення захоплених зарядів відносно каналу транзистора. Коли заряди переміщуються ближче до каналу, їхній ефект посилюється, і пам'ять зберігається довше. Коли вони переміщуються далі, ефект слабшає, і пам'ять швидше зникає.

Таке поводження віддалено нагадує те, як біологічний мозок регулює пам'ять. У мозку хімічні сигнали впливають на те, чи буде пам'ять підкріплена, чи їй буде дозволено зникнути. У представленому пристрої електричний сигнал виконує аналогічну роль, забезпечуючи апаратному забезпеченню програмований термін служби пам'яті. Така пам'ять може бути особливо корисною для нейроморфних обчислень, змодельованих на основі біологічних нейронних мереж.

У системах машинного зору такий тип пам'яті дозволить фільтрувати, зважувати і тимчасово зберігати візуальну інформацію до того, як вона досягне звичайного процесора. Роботу, дрону, камері відеоспостереження або автономній системі не потрібно зберігати кожен візуальний сигнал назавжди. Змінюючи термін зберігання тієї чи іншої інформації, можна суттєво підвищити ефективність використання пристроїв.

За словами розробників, їх «оптоелектронний пристрій є новою апаратною можливістю, яка може забезпечити більш ефективну обробку інформації безпосередньо на рівні датчика».

Хочеш дізнатися більше — читай відгуки