将人工智能注入电路元件,普渡大学开发出新型AI硬件
普渡大学一个工程师团队已经开发出一种AI硬件,可在硬件和软件之间共享智能功能,将抵消将人工智能用于更先进应用所需能量,如自动驾驶汽车或发现药物等。软件正在承担人工智能的大部分挑战。如果你能将智能融入到电路元件中,除了软件上的事情之外,你可以做一些今天根本无法做到的事情。
AI硬件开发仍处于早期研究阶段。研究人员已经在一些潜在硬件中展示了AI,但还没有解决AI的巨大能源需求。
随着AI渗透到更多的日常生活中,严重依赖大量能源需求的软件是不可持续的。如果硬件和软件能够共享智能功能,那么在给定的能量输入下,一小块硅集成电路或许能够实现更多的功能。
普渡大学一研究团队是首在室温下用一块潜在硬件展示人工 “树状 “记忆体。过去的研究人员只能在电子设备温度过低的情况下观察到硬件中的这种存储器。
该团队开发的硬件是由量子材料制成的。这些材料因其具有经典物理学无法解释的特性而闻名。实验室一直致力于更好地理解这些材料,以及如何利用它们来解决电子学中的问题。
软件使用树状记忆,将信息组织成各种 “分支”,使这些信息在学习新技能或任务时更容易检索。
该策略的灵感来自于人脑如何将信息分类和决策。在硬件中模仿这些特征,对于人脑启发式计算来说,有潜在的意义。
该团队将质子引入一种名为氧化钕镍的量子材料中。他们发现,在材料上施加一个电脉冲,会使质子在材料周围移动。质子的每一个新位置都会产生不同的电阻状态,从而产生一个称为记忆状态的信息存储点。多个电脉冲会产生一个由记忆态组成的分支。这样可以利用量子力学效应,在材料中建立起成千上万个记忆态。材料保持不变。
质子也是人类的天然信息传输器。启用质子传输的设备可能是最终实现与生物体直接沟通的关键部件,比如通过大脑植入物等。
通过对这种材料中发现的特性进行模拟,研究小组表明,这种材料能够学习0到9的数字。学习数字的能力是人工智能的一个基础测试。
这一发现为人工智能开辟了新领域,而这些领域在很大程度上被忽视了,因为电子硬件智能并不存在。这种材料可能还有助于创造一种让人类更自然地与人工智能进行交流的方式。
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