Sinapses artificiais 10.000 vezes mais rápidas que sinapses biológicas

Uma equipe de cientistas do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) desenvolveu um resistor que é natural sinapse cerebral que, segundo os autores, é mil vezes menor e dez mil vezes mais rápido que seu equivalente biológico. Os pesquisadores descreveram sua abordagem, particularmente a ideia, ao projetar redes neurais artificiais Equilibrando persistência de memória e velocidade de processamento, em uma publicação na Science.

Eles projetaram um elemento cuja condutividade foi determinada pela introdução ou remoção de Prótons em um canal de vidro fosfosilicato (PSG). De certa forma, isso imita o comportamento das sinapses biológicas que íons para transmitir sinais através do intervalo entre dois Neurônios usar. O dispositivo está equipado com três conectores, dois dos quais são a entrada e a saída do Sinapse representam, enquanto o terceiro serve para aplicar um campo elétrico que excita os prótons a se deslocarem do reservatório para o canal PSG ou vice-versa, dependendo da direção do campo elétrico. Mais prótons no canal aumentam sua resistência.

 Fonte da imagem: Pixabay; Ciência

Os pesquisadores desenvolveram os princípios de design para este circuito em 2020, mas seus protótipos anteriores usavam materiais que não eram compatíveis com os processos de desenvolvimento de circuitos integrados. A mudança para PSG tem o velocidade de comutação aumentou dramaticamente à medida que os nanoporos na estrutura permitem que os prótons se movam pelo material muito rapidamente. Além disso, pode suportar pulsos de campo elétrico muito fortes sem sofrer danos. Voltagens de até 10 volts dão aos prótons um grande aumento na velocidade e são a chave para a vantagem de desempenho sobre eles sinapses biológicas.