CNRS, Paris-Sud ve Evry Üniversitelerinden Araştırmacılar Thales ve Bordeaux, özerk öğrenebilecek yapay bir sinaps oluşturdu. Ayrıca, daha karmaşık devrelerin geliştirilmesi için gerekli olan cihazı da modelledi. Araştırma Nature Communications’da (“Learning through ferroelectric domain dynamics in solid-state synapses”) yayınlandı.
*Ferroelektrik, harici elektrik alan tarafından muhafaza edilen spontane elektrik polarizasyonuna sahip olan metallerin özelliğidir
Biyomimetizmin amaçlarından biri, akıllı makineleri tasarlamak için beynin işleyişinden esinlenmektir. Bu ilke, görüntü tanıma gibi bazı görevleri tamamlamak için kullanılan algoritmalar biçiminde, bilgi teknolojisinde zaten çalışmaktadır. Bu, örneğin, Facebook’un fotoğrafları tanımlamak için kullandığı şeydir.
Bununla birlikte, işlem çok fazla enerji tüketir. Vincent Garcia (Fiziksel CNRS / Thales Birimi) ve meslektaşları, doğrudan bir çip üzerinde öğrenebilen yapay bir sinaps oluşturarak, bu alanda bir adım öne geçti. Ayrıca bu öğrenme kapasitesini açıklayan fiziksel bir model geliştirdiler. Bu keşif, bir sinaps ağı oluşturma yolunu açıyor ve dolayısıyla daha az zaman ve enerji gerektiren akıllı sistemleri oluşturuyor.
Beynimizin öğrenme süreci kendi sinapslerimizle bağlantılıdır. Sinaps ne kadar harekete geçirilirse, bağ da o kadar çok güçlenir ve öğrenme daha da gelişir. Araştırmacılar, memristor adı verilen yapay bir sinaps dizayn etmek için bu mekanizmadan ilham aldılar.
Bu elektronik nanokomponent, iki elektrot arasına sıkıştırılmış ince bir ferroelektrik tabakadan oluşur ve direnci, nöronlardakine benzer gerilim darbeleri kullanılarak ayarlanabilir. Direnç düşükse, sinaptik bağlantı güçlü olacak ve direnç yüksekse bağlantı zayıf olacaktır. Direnci adapte edebilen bu kapasite, sinapsin öğrenilmesini sağlar.
Araştırmacılar, ilk kez, nasıl çalıştığını önceden tahmin edebildikleri, fiziksel bir model geliştirmede başarılı oldular. Sürecin bu şekilde anlaşılması, bu memristörler tarafından (birbirine bağlı bir dizi yapay nöron gibi) daha karmaşık sistemler yaratmayı mümkün hale getirecektir.
