Добавь сайт в закладки нажми CTRL+D
Представьте себе кристалл, который не только сверкает на свету, но и способен мыслить, как человеческий мозг. Звучит как сюжет научно-фантастического фильма, но это реальность, созданная питерскими учеными.
Что общего у вашего мозга и блестящей стекляшки
На первый взгляд – ничего. Ваш мозг принимает решения, думает, переживает, иногда заказывает доставку пиццы в три ночи. А кристалл? Просто лежит и сверкает. Но вот парадокс: ученые доказали, что этот камень может мыслить!
Современные компьютеры, какими бы мощными они ни были, работают по принципам, далеким от биологических. Они обрабатывают данные последовательно, шаг за шагом. И для решения многих задач это сильно замедляет процесс.
Представьте, например, как компьютер играет в шахматы. Он каждый раз обрабатывает все возможные ходы, 95% из которых — откровенный мусор и ведет к проигрышу.
Это как если бы вы каждый день начинали бы с мысли: «А не уйти ли мне в монастырь?» – и только потом шли бы чистить зубы.
Но мы когда принимаем решение выбираем из узкого диапазона потенциально полезных решений. Человеческий мозг избирателен и сразу отбрасывает ненужные варианты.
Вы можете возразить — ну так компьютер все равно обыгрывает человека в шахматы, зачем нужна тогда эта пресловутая избирательность?
Дело в том, что наш мозг решает множество разных задач. Мы дышим, сердце бьется, рука поднимается. Плюс наблюдаем за окружающей обстановкой. Параллельно еще и облдумываем множество важных моментов.
Шахматная программа решает только одну задачу. Полностью сконцентрирована на ней. Если бы она еще занималась вопросами доставки электричества для себя, беспокоилась, что разольется кофе и зальет клавиатуру, то ни в какие шахматы быстро и хорошо играть уже не смогла бы.
Компьютер в шахматах – это как турист в незнакомом городе, который заходит в каждый переулок, даже если там тупик или помойка. Наш мозг же сразу понимает, куда не стоит идти.
А что если направить всю вычислительную мощь компьютера только на полезные варианты, решили российские инженеры. И решили оттолкнуться от схемы работы мозга.
Наш мозг действует параллельно: миллиарды нейронов обмениваются сигналами одновременно, обеспечивая невероятную эффективность и скорость.
Нейроморфные вычисления — это попытка приблизить работу компьютеров к принципам мозга. И вот, российские ученые сделали значительный шаг в этом направлении, создав уникальный «умный» кристалл.
Что именно создали российские ученые
Группа ученых из Национального исследовательского университета ИТМО, Санкт-Петербургского государственного университета и Университета Тунцзи (Китай) создала кристалл из органических молекул и кластеров меди. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Nature Communications materials.
Если на кристалл попадает лазерный луч, его электронные свойства меняются. Кристалл может запоминать информацию и обрабатывать её по принципу работы мозга.
Если упрощенно сравнить с мозгом, то:
-
Кристалл — это нейрон.
-
Лазерный импульс — это сигнал мозга.
-
В ответ на этот сигнал камень меняет свои свойства, запоминает и анализирует информацию.
В эксперименте ученые передали на кристалл закодированную информацию с помощью электрических импульсов. Оказалось, что кристалл может не только долго хранить данные, но и эффективно их обрабатывать.
Нейроморфные чипы генерируют и обрабатывают сигналы в виде спайков (импульсов), подобно тому, как это происходит в биологических нейронах.
Подобные устройства, похожие по принципу работы на наш мозг, уже существуют. Но российская разработка показала высокий результат.
Нейроморфные чипы способны к самообучению и адаптации к новым задачам, что является ключевой характеристикой мозга. Они устойчивы к ошибкам. То есть, как и мозг, способны пережить, если откажут какие-то отдельные элементы.
Такие чипы уже способны распознавать образы и принимать простые решения. Подобные технологии недоступны для обычных процессоров.
Кристалл хранит данные до 200 дней! Это в 1000 раз дольше, чем большинство современных нейроморфных устройств. И потребляет в 10 раз меньше энергии.
А можно его засунуть в мой телефон?
Пока нет, но в будущем — возможно.
Создавать супербыстрые компьютеры, которые не тратят время на глупости. Можно будет ставить перед ними задачи, важные для науки и медицины. Например, по разработке новых лекарств. И такой компьютер будет решать их не за годы, а за недели и даже дни.
Сделать нейросети по-настоящему «мыслящими». Да, да, нейросети, хоть и считаются похожими по принципу работы на нейронные структуры мозга, тоже много времени тратят на бесполезный перебор.
Разрабатывать роботов, которые смогут адаптироваться к ситуации, как человек. Таким роботам нужны электронные «мозги», работающие по принципам человеческих. Это будут роботы с «памятью». Они смогут обучаться подобно человеческому мозгу.
Конечно, напрямую ресурсы человеческого мозга пока значительно превосходят любые технологии.
До того, чтобы воссоздать работу мозга в кремнии, еще далеко. Но границы между биологией и технологиями стираются.
Человеческий мозг содержит около 86 миллиардов нейронов и триллионы синапсов. Современные нейроморфные чипы пока не могут достичь такой сложности.
Максимум, что мы можем реализовать в современных кристаллах — воспроизвести ключевые принципы работы мозга, чтобы создать более эффективные и мощные вычислительные системы.
Таким образом, «умный» кристалл — это не просто научная новинка, а шаг к будущему, где границы между биологией и технологиями становятся все более размытыми.
Есть интересная философская гипотеза, где считается, что человек — лишь промежуточный вид. И его задача — создать более совершенную форму, способную колонизировать другие планеты и развиваться в космосе. Кто знает, возможно российские ученые приблизили эволюцию к этому на один шаг.
Но для нас с вами — это еще упростить себе жизнь с помощью технологий уже в недалеком будущем.
Поделись видео: