Nature：三国共同开发神经形态计算机

材料牛注：神经形态计算，也可以称为是大脑刺激计算，对于科学家来说这个领域一直是诱人的目标。人脑运转的高效性对于许多计算机来说，一直是无法企及的目标。各国研究人员均朝着这个目标不断努力，下面介绍的就是三个国家的研究人员共同开发的一种神经形态计算设备，该成果已在Nature上发表。

由法国，日本和美国三国成员组成的研究团队制备了一个纳米级的磁性设备，可模拟神经元的行为，并可用于识别人类的音频信号。在发表于Nature上的论文中，该团队介绍了制备该设备的方法，该设备的工作原理以及它探测结果的准确性。Frank Hoppensteadt与库朗数学科学研究所提供了一个关于该团队工作的新闻与观点板块，并概述了神经形态（模拟大脑）计算机背后的理念以及它们是如何创建出来的。

顾名思义，神经形态计算机就是通过模仿人类大脑工作方式进行工作的计算设备，在此类系统中，研究人员需要创建模拟神经元，突触等的设备。在这次新的尝试中，研究人员创建了这样的设备并使用它来识别人类的音频信号。值得注意的是，这样的设备通常是模拟的而不是数字的，并且如果可以开发的话，预期它们将比传统的计算机具备更多优点（更少能耗，可训练性和更高的数据传输速度）。在这项新的研究中，研究人员建立了一个纳米尺度的神经形态计算机，其中400个神经元在计算机芯片上排列成阵列。

神经元呈微小的三层柱形，即两个铁磁层中间夹一层非磁性隔绝物。连续电流在神经元的顶部引起直接磁化，二次电流使得磁化稳定地振荡。为了能将阵列作为计算设备使用，研究人员对着麦克风大声朗读单位数字“one”，将声音传送到数字处理器，从而将其转换为电信号。然后将电信号送入神经元模拟芯片，研究人员将其称为储层。再通过另一数字计算机读取神经元的振荡，对其进行分析，然后将结果翻译成人可识别的形式，例如在视频屏幕上显示单词“one”。通过多种声音对该设备进行测试发现，其准确度可达到99.6%。

该设备显然还只是基础的，并且纯粹用于研究目的，但它确实表明，神经形态计算机不仅仅是简单的幻想，它们可能很好地增强未来的计算机，提供新的信息处理方法。

原文链接：Nanoscale magnetic device mimics behavior of neurons and can recognize human audio signals

文献链接：Neuromorphic computing with nanoscale spintroni c oscillators

本文由材料人编辑部黄亚编译，点我加入材料人编辑部。

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