隨著人工智能變得越來越復(fù)雜，它激發(fā)了人們重新開發(fā)計(jì)算機(jī)的能力，這些計(jì)算機(jī)的物理結(jié)構(gòu)模仿了人類的大腦。一種稱為儲(chǔ)層計(jì)算的方法允許硬件設(shè)備實(shí)現(xiàn)新興人工智能所需的更高維度計(jì)算。一種新設(shè)備突出了極小機(jī)械系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)這些計(jì)算的潛力。

加拿大魁北克省舍布魯克大學(xué)的一組研究人員報(bào)告了第一個(gè)用微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)建造的儲(chǔ)層計(jì)算設(shè)備的建造。在AIP出版社的應(yīng)用物理雜志上發(fā)表，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)利用微尺度硅光束的非線性動(dòng)力學(xué)來執(zhí)行其計(jì)算。該小組的工作旨在創(chuàng)建可以作為傳感器和計(jì)算機(jī)同時(shí)使用普通計(jì)算機(jī)將使用的一小部分能量的設(shè)備。

這篇文章發(fā)表在致力于“神經(jīng)形態(tài)計(jì)算的新物理和材料”的期刊的專題欄目中，該期刊強(qiáng)調(diào)了物理和材料科學(xué)研究的新發(fā)展，這些研究有望開發(fā)出大規(guī)模，集成的“神經(jīng)形態(tài)”系統(tǒng)。明天將進(jìn)行超出當(dāng)前半導(dǎo)體限制的計(jì)算。

“這些計(jì)算通常只在軟件中完成，而計(jì)算機(jī)效率低下，”該報(bào)的作者Guillaume Dion說。“今天的許多傳感器都采用MEMS制造，因此像我們這樣的設(shè)備將成為模糊傳感器和計(jì)算機(jī)之間邊界的理想技術(shù)。”

該裝置依賴于非線性動(dòng)力學(xué)，其中硅梁的寬度比人類頭發(fā)薄20倍，在空間中振蕩。該振蕩的結(jié)果用于構(gòu)建虛擬神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，其將輸入信號(hào)投影到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算所需的更高維空間中。

在演示中，系統(tǒng)能夠相對(duì)輕松地在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的不同常見基準(zhǔn)任務(wù)之間切換，Dion說，包括分類語音和處理二進(jìn)制模式，精度分別為78.2%和99.9%。

“這種微小的硅束可以完成不同的任務(wù)，”該報(bào)的另一位作者Julien Sylvestre說。“調(diào)整它以使其在識(shí)別單詞方面表現(xiàn)良好，這非常容易。”

Sylvestre表示，他和他的同事正在尋求使用硅梁設(shè)備探索日益復(fù)雜的計(jì)算，希望開發(fā)小型節(jié)能傳感器和機(jī)器人控制器。