Nhờ công tắc siêu dẫn "khớp thần kinh", máy tính có thể vận hành như não người

Các nhà nghiên cứu tại Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia Mỹ (NIST) tại Colarado đã phát triển công tắc siêu dẫn có thể học hỏi như tế bào thần kinh trong cơ thể người.

Công tắc này được gọi là "khớp thần kinh", có thể kết nối các bộ xử lý và bộ nhớ bên trong các máy tính tương lai hoạt động như não người. Công trình nghiên cứu này đã được đăng trên tạp chí Science Advances.

Nghiên cứu chỉ rõ nút công tắc này của NIST chính là phần còn thiếu của máy tính mô phỏng thần kinh. Với trọng tâm là hướng tới một loại trí tuệ nhân tạo mới, các máy tính này có thể giúp đẩy nhanh việc nhận thức và ra quyết định cho các ứng dụng như xe tự lái và chẩn đoán ung thư.


Công tắc siêu dẫn này được gọi là "khớp thần kinh", có thể kết nối các bộ xử lý và bộ nhớ bên trong các máy tính tương lai hoạt động như não người. (Nguồn: nist.gov).

Khớp thần kinh sinh học là một kết nối hoặc công tắc giữa hai tế bào não. Trong khi đó, khớp thần kinh nhân tạo của NIST, một ống trụ kim loại có đường kính 10 micromét, đóng vai trò là công tắc kết nối giữa dòng điện đi vào và tín hiệu đầu ra. Cách thức công tắc này hoạt động giống với cách khớp thần kinh chuyển đổi tín hiệu nhanh chóng giữa hai tế bào não.

Theo nghiên cứu, khớp thần kinh nhân tạo NIST có thể được sử dụng trong máy tính mô phỏng não bộ con người được làm từ các bộ phận siêu dẫn, có thể truyền điện mà không bị cản trở, do đó mang lại hiệu suất cao hơn các thiết kế khác dựa trên chất bán dẫn hay phần mềm. Các dữ liệu có thể được truyền đi, xử lý và lưu trữ trong các dòng nam châm.

Khớp thần kinh nhân tạo NIST có nhu cầu năng lượng thấp hơn so với khớp thần kinh con người. Trong khi một tế bào thần kinh của con người có thể xử lý 50 lần/giây, khớp thần kinh của NIST có khả năng truyền dẫn 1 tỷ lần/giây. Sự truyền dẫn giữa tế bào và bộ xử lý càng lớn, thì kết nối càng mạnh. Do đó, cả khớp thần kinh sinh học và nhân tạo đều có thể duy trì và tạo ra mạch nối mới.

Khớp thần kinh nhân tạo mới này sẽ được dùng để sản xuất máy tính mô phỏng não bộ, có thể hoạt động như não người. Trước đây, các thiết bị siêu dẫn khác mô phỏng tế bào não người và sự truyền dẫn đã từng được phát triển, song vẫn còn thiếu các khớp nối thần kinh hoạt động hiệu quả.

Khớp thần kinh nhân tạo của NIST có thể là một phát minh quan trọng kết nối toàn bộ chúng lại với nhau. Đặc biệt, các khớp có thể sắp xếp thành 3 chiều để tạo ra hệ thống lớn hơn dùng cho điện toán.

Các nhà nghiên cứu NIST đã tạo ra mô hình mạch nối để mô phỏng cách thức một hệ thống như vậy hoạt động.

Loading...
TIN CŨ HƠN
Khám phá siêu vật liệu Aerogel của tương lai

Khám phá siêu vật liệu Aerogel của tương lai

Con người luôn đi tìm kiếm và chế tạo ra những vật liệu mới với những tính năng ưu việt trong đó có 'khí đóng băng' Aerogel. Theo những tin khoa học mới gần đây, Aerogel có thể sẽ là loại siêu vật liệu tiềm năng của tương lai.

Đăng ngày: 30/03/2025

"Trí tuệ nhân tạo" AlphaGo là gì mà khiến con người thán phục?

AlphaGo là gì? Tại sao AlphaGo lại được nhiều người quan tâm như vậy? Điều gì đã khiến cho bộ máy nhân tạo AlphaGo chiến thắng một kiện tướng cờ vây nhiều năm kinh nghiệm?

Đăng ngày: 30/03/2025
Điện thoại giúp nhìn xuyên thấu mọi chất liệu

Điện thoại giúp nhìn xuyên thấu mọi chất liệu

Các nhà nghiên cứu tại viện công nghệ UT Dallas mới đây đã biến những chiếc điện thoại cầm tay thành thiết bị giúp người dùng có thể nhìn xuyên thấu mọi chất liệu như tường, gỗ, nhựa, giấy…

Đăng ngày: 16/03/2025
Trung Quốc chế tạo kính nhìn xuyên thấu quần áo

Trung Quốc chế tạo kính nhìn xuyên thấu quần áo

Một nhóm các nhà khoa học Trung Quốc phát triển thiết bị dò siêu nhỏ cho phép nhìn xuyên qua quần áo hoặc một số vật liệu bìa cứng và giấy.

Đăng ngày: 14/03/2025
Tham vọng chế tạo Iron Man của quân đội Mỹ

Tham vọng chế tạo Iron Man của quân đội Mỹ

Bộ Tư lệnh Lực lượng Đặc biệt của Mỹ (SOCOM) hiện đang theo đuổi một chương trình mang tính cách mạng nhằm hỗ trợ năng lực siêu nhân cho binh sĩ trong nhiệm vụ tác chiến.

Đăng ngày: 23/02/2025
Lốp vĩnh cửu của NASA: đi được trên mọi địa hình, chịu được độ lạnh -200 độ C

Lốp vĩnh cửu của NASA: đi được trên mọi địa hình, chịu được độ lạnh -200 độ C

Không chỉ dành riêng cho sứ mệnh sao Hỏa, loại lốp này nhiều khả năng sẽ còn được sử dụng trên chính Trái đất.

Đăng ngày: 10/02/2025
Công nghệ tàng hình là gì? Nó hoạt động thế nào?

Công nghệ tàng hình là gì? Nó hoạt động thế nào?

Bạn đã từng nghe đến máy bay tàng hình, tàu ngầm tàng hình nhưng bạn có biết nghĩa của tàng hình ở đây thực sự là gì?

Đăng ngày: 24/01/2025
Tiêu điểm
Khoa Học News