Смогут ли физики приблизить будущее?

НаукаНаука

На подходе — искусственный разум

Смогут ли физики приблизить будущее, где мы будем управлять компьютером силой воли, летать на парящих автомобилях, использовать трехмерные видеозвонки, работать на квантовых компьютерах и эксплуатировать токамаки — источники чистой и дешевой энергии? Ответ: да!

Часть научного коллектива лаборатории «Нейроэлектроника и мемристивные наноматериалы» ЮФУ на форуме BF-NAICS. Пресс-служба ЮФУ

Электронный мозг

Устройства, похожие на компьютеры, человечество пыталось создать много сотен лет назад. В начале XX века вблизи острова Антикитера водолазы подняли со дна моря механизм, состоящий из 30 бронзовых шестерен, помещенных в деревянный корпус. Это был Антикитерский механизм, собранный во II веке до нашей эры. С помощью этого механизма древние ученые предсказывали движения светил и делали астрологические прогнозы.

Словосочетание «искусственный интеллект» появилось в 1956 году. Сегодня всем понятно сокращение «ИИ», и искусственный интеллект помогает во многих сферах жизни: финансовой, промышленной, транспортной, образовательной, даже в сфере искусства.

ИИ работает в бинарной логике, и его развитие ограничено. Двоичная логика — универсальный инструмент размышления и вывода знаний. Строится она на двух утверждениях: истина — логическая единица; ложь — логический ноль. Такая система хорошо ложится на вычисления, но человеческий мозг намного сложнее. Поэтому ИИ плохо справляется с простейшими аспектами человеческого поведения вроде принятия решений в условиях неопределенности, неполноты знания, неточности измерений и так далее.

А сможет ли ИИ думать самостоятельно? Российские ученые из Южного федерального университета работают над проектом, результаты которого позволят развить новые материалы и конструкторские решения для воплощения «в железе» принципов действия систем ИИ, схожих с биологическими нейронными сетями. Электронные устройства, повторяющие принципы работы мозга человека — нейроэлектроника — нужны для снижения издержек в решении задач ИИ. Кремниевому мозгу тесно в рамках двоичной логики, хотя даже со всеми аппаратными ограничениями уже сейчас удалось достигнуть потрясающих успехов. Как далеко шагнет развитие нейроморфных вычислений, если они будут выполняться на компонентах, в полной мере повторяющих основные свойства тех кирпичиков, из которых состоит человеческий мозг — нейронов?

Проект планируется завершить в 2025 году. Его конечной целью станет создание технологии изготовления масштабируемых нейроэлектронных компонентов для искусственного интеллекта.

«Наши разработки найдут применение в первую очередь в робототехнических системах, поскольку это позволит им не просто собирать, но и на лету анализировать поступающую информацию и автономно принимать решения. Везде, где появилась возможность внедрения систем искусственного интеллекта, есть место и для нейроморфной электроники как элементной базы для работы этих систем»,— уверен руководитель лаборатории «Нейроэлектроника и мемристивные наноматериалы» Владимир Смирнов.

В вузе уверены, что реализация проекта позволит внедрить новый опыт и передовые научные результаты в образовательный процесс и готовить кадры для микроэлектронной промышленности.

Сотрудники лаборатории магноники и радиофотоники им. Б. А. Калиникоса СПбГЭТУ «ЛЭТИ». Пресс-служба ЛЭТИ

«Безэлектронные» устройства

Электронные приборы работают на полупроводниковых, чаще всего кремниевых, материалах. Для передачи, обработки и хранения информации они используют электроны (электрический ток). Однако из-за применения электричества в вычислительных устройствах, например, компьютерах, элементах памяти, процессорах и т. д., выделяется тепло. Оно перегревает кремниевые элементы, которые при очень высоких температурах теряют свои полупроводниковые свойства: выходят из строя.

Одна из задач современной электроники — создать новые физические принципы, технологии и класс материалов и устройств, которые были бы более производительными, энергоэффективными и компактными, чем кремниевые.

Здесь ученым приходит на помощь магноника — наука, изучающая свойства спиновых волн и магнонов. Магнитные материалы — железо, кобальт, никель, некоторые сплавы и соединения марганца, хрома и т. д.— выступают средой для возникновения спиновых волн (по аналогии с электромагнитными волнами), а частицами этих волн являются магноны.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

О Моцарте и Сальери О Моцарте и Сальери

Тема часов, отведенного человеку времени была весьма значима для Моцарта

Знание – сила
Как взбить пух в пуховике после стирки: рабочие способы, которые восстановят внешний вид вещи Как взбить пух в пуховике после стирки: рабочие способы, которые восстановят внешний вид вещи

После этих методов пуховик снова будет как новый!

ТехИнсайдер
Квантово-запутанная премия. От невероятного эффекта до технологии Квантово-запутанная премия. От невероятного эффекта до технологии

Установление нарушения неравенств Белла и новаторство в квантовой информатике

Наука и жизнь
Тартар по-африкански, или Что нужно знать об эфиопской кухне Тартар по-африкански, или Что нужно знать об эфиопской кухне

Что такое инджера и где ее готовят?

СНОБ
Буревестники спрятались от сильного ветра в глазу бури Буревестники спрятались от сильного ветра в глазу бури

Буревестники нетипично ведут себя в бурю

N+1
Как общаться с инспекторами ГИБДД, что говорить нельзя: советы сотрудника Как общаться с инспекторами ГИБДД, что говорить нельзя: советы сотрудника

Какие вопросы не стоит задавать сотрудникам ГИБДД при остановке?

РБК
NASA сообщило об успехе космической миссии по изменению орбиты астероида NASA сообщило об успехе космической миссии по изменению орбиты астероида

NASA сообщило об успешном изменении орбиты астероида Диморф

Forbes
На изящном: история картины «Смерть Сарданапала», или Особенный романтизм Делакруа На изящном: история картины «Смерть Сарданапала», или Особенный романтизм Делакруа

Чем вдохновлялся французский живописец Делакруа, где лежат истоки его романтизма

Правила жизни
Стертые имена: женщины, чью славу украли мужчины Стертые имена: женщины, чью славу украли мужчины

Нередко женщины оставались в тени, а их достижения присваивали мужчины

VOICE
4 важных витамина для поддержания хорошей памяти и здоровья мозга! 4 важных витамина для поддержания хорошей памяти и здоровья мозга!

Витамины, которых не хватает вашему организму

ТехИнсайдер
Как перестать мучиться вопросом «Что скажут люди?»: 9 шагов Как перестать мучиться вопросом «Что скажут люди?»: 9 шагов

Как изменить отношение к чужому мнению?

Psychologies
«Поверьте, вы не одиноки»: как Черчилль, Довлатов, Стравинский и другие выдающиеся люди учились верить в лучшее «Поверьте, вы не одиноки»: как Черчилль, Довлатов, Стравинский и другие выдающиеся люди учились верить в лучшее

Довлатов, Ремарк, Черчилль — их цитаты помогут вам пережить это непростое время

Правила жизни
Что стоит за страхом потерять контроль над собой? Ответ ученых Что стоит за страхом потерять контроль над собой? Ответ ученых

Как страх потерять контроль над собой может помочь в лечении других пациентов

ТехИнсайдер
Свет мой зеркальце скажи: что видят животные, когда смотрят на свое отражение в зеркале? Свет мой зеркальце скажи: что видят животные, когда смотрят на свое отражение в зеркале?

Что видят животные в зеркале?

ТехИнсайдер
Окситоцин помог рыбам залечить раны на сердце Окситоцин помог рыбам залечить раны на сердце

Окситоцин заставил клетки эпикарда делиться и замещать мышечные

N+1
И голова не болит И голова не болит

Иногда, чтобы выздороветь, нужно... развестись

Лиза
Тихие убийцы любви: 8 токсичных мыслей для отношений Тихие убийцы любви: 8 токсичных мыслей для отношений

Как научиться замечать токсичные мысли в отношении любимого человека?

Psychologies
5 увлекательных комиксов и графических романов 5 увлекательных комиксов и графических романов

Кто сказал, что комиксы и графические романы — только для детей и подростков?

Maxim
Как жили поэты и писатели Серебряного века в эмиграции: мемуары Ирины Одоевцевой Как жили поэты и писатели Серебряного века в эмиграции: мемуары Ирины Одоевцевой

Ирина Одоевцева — мемуаристка, воссоздавшая повседневность Серебряного века

Forbes
От «афериста из Tinder» до Илона Маска: как мошенники притворяются миллиардерами От «афериста из Tinder» до Илона Маска: как мошенники притворяются миллиардерами

Мошенники могут отлично заработать, притворяясь миллиардерами

Forbes
Секреты Терракотовой армии: 5 удивительных фактов о величайшей археологической находке Секреты Терракотовой армии: 5 удивительных фактов о величайшей археологической находке

Ученые исследуют глиняных воинов императора Цинь Шихуанди уже почти полвека

Maxim
Что добавить в чай, чтобы успокоиться Что добавить в чай, чтобы успокоиться

6 успокаивающих трав и никакого алкоголя!

Maxim
Актеры одной сцены, затмившие собой весь фильм Актеры одной сцены, затмившие собой весь фильм

Второстепенные персонажи, становшие по-настоящему главными героями фильма

Maxim
Над чем нельзя смеяться Над чем нельзя смеяться

Собрали темы, над которыми смеяться не позволено совершенно

Weekend
Как правильно жарить картошку? Как правильно жарить картошку?

Умеешь ли ты готовить блюдо, которое мы бы назвали одной из национальных скреп?

Maxim
Как модно одеваться этой осенью — 8 стильных и простых образов на разную погоду Как модно одеваться этой осенью — 8 стильных и простых образов на разную погоду

8 классных идей для осенних look'ов

VOICE
Всеобщее избирательное право снижает политическое насилие Всеобщее избирательное право снижает политическое насилие

Расширение избирательных прав снижает политическое насилие

ТехИнсайдер
Совсем как девочка: почему наши матери так боятся старости Совсем как девочка: почему наши матери так боятся старости

Страх старости — один из самых сильных для современных женщин

Psychologies
Древние акведуки приспособят для борьбы с климатическими проблемами Древние акведуки приспособят для борьбы с климатическими проблемами

Как многовековая инфраструктура может помочь бороться с опасными волнами жары

ТехИнсайдер
«Одолеть дементора»: можно ли вылечиться от депрессии раз и навсегда? «Одолеть дементора»: можно ли вылечиться от депрессии раз и навсегда?

Реально ли полностью вылечиться от депрессии и избежать обострений в будущем?

Psychologies
Открыть в приложении