Прототип на основе микроэлектронных мемристоров полностью имитирует электрическую активность нервных клеток, приближаясь по энергоэффективности и быстродействию к природным аналогам. Мемристоры выполняют функцию ионных каналов: обеспечивают передачу сигнала и воспроизводят динамику клеток мозга.
Мемристоры могут выполнять функции и нейронов, и синапсов. Это позволяет создавать на их основе ключевые элементы искусственных нейросетей, открывая путь к разработке миниатюрных нейроинтерфейсов, расширяющих или восстанавливающих функции биологических нейросетей.
Мемристорный нейрон ученые ННГУ им. Н.И. Лобачевского создали на основе одной из известных упрощенных математических моделей. Это поможет исследователям сделать более экономичными и эффективными аппаратные реализации таких устройств. Прототипы мемристорных микросхем уже разрабатывают в лаборатории мемристорной наноэлектроники ННГУ совместно с технологическими партнерами – НИИИС им. Ю.Е. Седакова и АО «НИИМЭ».
«Качество наших мемристоров на уровне мировых лабораторий, при этом теоретические модели мы сразу проверяем на практике. Следующим шагом планируется построить нейросеть из 28 мемристорных нейронов на одном чипе для моделирования функциональности спинного мозга», – отметил Иван Кипелкин.
Результаты исследования опубликованы в ведущем журнале в области нейронаук Frontiers in Neuroscience.
