Исследователи создают логические вентили на основе нейристоров из 2D-материалов

Отдельные нейроны человеческого мозга могут эффективно выполнять так называемые булевы операции; тип алгебраических операций, которые включают объединение, вычитание и пересечение. Однако вычислительные системы, которые имитируют биологические нейроны, такие как нейроморфные вычислительные системы, обычно требуют нескольких устройств для выполнения этих операций.

Исследователи создают логические вентили на основе нейристоров из 2D-материалов

Исследователи из Университета Фудань и Китайской академии наук недавно разработали нейристоры на основе двумерных (2D) материалов, которые могут выполнять логические операции индивидуально, без необходимости использования нескольких устройств. Эти нейристоры, представленные в статье, опубликованной в Nature Electronics, могут позволить разработать более производительные биоинспирированные вычислительные системы.

«В нашей предыдущей работе мы предложили двухмерную транзисторную архитектуру с высокой эффективностью, которая может реализовать логические вычисления с фотопереключением в одной ячейке», — сказал Пэн Чжоу, один из исследователей, проводивших исследование. «Предлагаемый транзистор эффективно выполняет вычисления с линейной логикой, включая операции ИЛИ и И, но его недостаточно для реализации вычислений с нелинейной логикой, таких как операции XOR и XNOR».

Результаты недавних исследований показывают, что отдельный нейрон человека способен выполнять нелинейные логические операции. Основная цель исследования, проведенного Чжоу и его коллегами, заключалась в разработке единого электронного устройства, которое могло бы имитировать эту нелинейную логическую вычислительную способность отдельных нейронов в человеческом мозге.

«Наши нейристоры для логических вентилей были разработаны с двухстворчатой ​​структурой с использованием 2D-материалов в качестве материалов каналов», — сказал Чжоу. «В частности, мы использовали разные полярности 2D-материалов, включая элементы амбиполярного, n- и p-типа в нейристоре для генерации различных логических операций. Следовательно, один нейристор может функционировать как один логический вентиль».

Источник — Газета Daily.

Газета «DAILY» — Новости Ростова-на-Дону