具存儲與處理功能的人造神經元問世

　　據物理學家組織網日前報道，IBM公司的科學家使用相變材料，制造出了能存儲和處理數據的隨機脈沖神經元。科研人員表示，這種神經元集群與人造突觸等納米計算元件聯合，或是制造可用于認知計算領域的下一代超密集神經形態計算系統的關鍵，這一系統可用于認知計算領域。

　　研究負責人埃萬杰洛斯·埃萊夫特里烏說：“十多年來，我們一直在研究相變存儲（PCM）材料。今年5月我們公布的最新相變存儲技術表明，每個單元能穩定存儲3比特數據；現在我們再次證明，基于相變材料的人工神經元能執行多種計算，如檢測數據關聯等，而且速度快、能耗低。”

　　最新制造出的人工神經元由包括鍺銻碲化物在內的相變材料組成，這些相變材料會展示出非結晶態和結晶態兩種穩定的狀態：一種非結晶態；一種結晶態，是制造可擦寫藍光光盤的基礎。

　　在最新研究中，科學家們在人工神經元上施加了一系列電子脈沖，使相變材料不斷結晶，最終導致神經元“點火”。在神經科學領域，這一功能被稱為生物神經元的集成—點火屬性，它是基于事件的計算基礎。從原理上說，與人們接觸某些熱東西后大腦的反應一樣。

　　這一發現使單個神經元也能被用來探測行為模式，發現基于事件的實時數據流內的關聯。例如，在物聯網中，傳感器能收集并分析海量天氣數據用于天氣預報；這一人工神經元也能用來探測金融交易模式中的差異。能用于擁有協同定位存儲和處理單元的神經形態協同處理器內。

　　IBM的科學家們讓數百個神經元組成集群，并使用它們來代表快而復雜的信號；同時證明，這些人工神經元能耐受數十億次的開關操作，相當于以100赫茲的更新頻率工作多年。神經元每次更新所需的能量不到5皮焦（10-12焦），平均電壓不足120微瓦（百萬分之一瓦）。