นวัตกรรม

AI Neural Network เป็นครั้งแรกที่สร้างจากวัสดุ 2 มิติลายมือ 'Sees'

AI Neural Network เป็นครั้งแรกที่สร้างจากวัสดุ 2 มิติลายมือ 'Sees'

นักวิจัยได้พัฒนาโครงข่ายประสาทเทียมแห่งแรกของโลกสำหรับปัญญาประดิษฐ์โดยใช้วัสดุ 2 มิติตามการศึกษาล่าสุดที่ตีพิมพ์ในวารสารวัสดุขั้นสูง.

ที่เกี่ยวข้อง: วัสดุอิเล็กทรอนิกส์ใหม่นี้มีความยืดหยุ่นการรักษาด้วยตนเองและการส่องสว่าง

AI เครือข่ายประสาทเทียมครั้งแรกที่ทำจากวัสดุ 2D

วัสดุสองมิติมีความหนาเพียงไม่กี่นาโนเมตร (หรือน้อยกว่า) และมักประกอบด้วยอะตอมแผ่นเดียว โปรเซสเซอร์วิชันซิสเต็มที่ได้รับสามารถจับจัดเก็บและระบุรูปภาพต่างๆได้มากกว่า 1,000 ภาพตามบล็อกโพสต์บนเว็บไซต์ของมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด

AI เครือข่ายประสาทเทียมตัวแรกที่สร้างด้วยวัสดุ 2 มิติมาจาก Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) ซึ่งทำงานร่วมกับ Samsung Advanced Institute of Technology

กอร์ดอนแมคเคย์ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมไฟฟ้าและฟิสิกส์ประยุกต์จาก SEAS และ Donhee Ham ผู้เขียนอาวุโสของเอกสารกล่าวว่า "งานชิ้นนี้เน้นย้ำถึงความก้าวหน้าอย่างไม่เคยปรากฏมาก่อนในความซับซ้อนเชิงการทำงานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ 2 มิติกอร์ดอนแมคเคย์ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมไฟฟ้าและฟิสิกส์ประยุกต์จาก SEAS และ Donhee Ham ผู้เขียนอาวุโสของบทความกล่าว" เราได้ทำการตรวจจับภาพออปติคอลส่วนหน้าและด้านหลัง สิ้นสุดการรับรู้ภาพในแพลตฟอร์มเดียว 2 มิติวัสดุ "

ทรานซิสเตอร์ที่ใช้วัสดุ 2D ยังค่อนข้างดั้งเดิม

นับตั้งแต่มีการค้นพบกราฟีนในปี 2547 นักวิจัยได้ค้นหาวิธีการใหม่ ๆ ในการควบคุมคุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์และออปโตอิเล็กทรอนิกส์ที่เป็นนวัตกรรมใหม่ของเซมิคอนดักเตอร์ 2D แบบอะตอมบางเป็นพื้นฐานสำหรับการใช้งานที่น่าตื่นเต้นหลากหลายประเภท

ทรานซิสเตอร์ที่ทำจากวัสดุ 2 มิติถูกนำมาใช้ในวงจรลอจิกดิจิทัลและตัวตรวจจับแสง แต่การรวมเข้ากับเครื่องชั่งขนาดใหญ่สำหรับการคำนวณที่ซับซ้อนเช่น AI นั้นยังไม่สามารถแก้ไขได้

จากการเขียนนี้นักวิจัยได้รวมทรานซิสเตอร์ประมาณ 100 ตัวที่ทำจากวัสดุ 2 มิติลงในชิปเดียว เพื่อชี้แจง: วงจรรวมซิลิกอนมาตรฐานเช่นเดียวกับในสมาร์ทโฟนมีทรานซิสเตอร์หลายพันล้านตัว

"อุปกรณ์ที่ใช้วัสดุสองมิติมีคุณสมบัติที่น่าตื่นเต้นมากมาย แต่ระดับการผสานรวมที่ต่ำได้ จำกัด ความซับซ้อนในการทำงาน" Houk Jang ผู้ร่วมวิจัยของ SEAS และผู้เขียนบทความล่าสุดกล่าวตามบล็อกโพสต์ของ Harvard "ด้วยอุปกรณ์ 1,000 เครื่องที่รวมอยู่ในชิปตัวเดียวเครือข่ายที่บางเฉียบของเราสามารถทำงานในการจดจำการมองเห็นได้ซึ่งเป็นฟังก์ชันขั้นสูงที่น่าทึ่งของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้วัสดุสองมิติ"

กรอบหนาสามอะตอมทำงานเหมือนตามนุษย์

ทีมนักวิจัยใช้วัสดุ 2 มิติที่เรียกว่าโมลิบดีนัมไดซัลไฟด์ซึ่งเป็นเซมิคอนดักเตอร์หนาสามอะตอมที่แสดงปฏิกิริยาที่มีประสิทธิภาพกับแสง พวกเขาจัดทรานซิสเตอร์ไวแสงเหล่านี้เป็นสิ่งที่เรียกว่าอาร์เรย์คานขวางซึ่งได้รับแรงบันดาลใจจากการเชื่อมต่อของเซลล์ประสาทในสมองของมนุษย์

เฟรมเวิร์กที่เรียบง่ายอย่างเห็นได้ชัดนี้ช่วยให้อุปกรณ์ทำงานเป็นทั้งตาเพื่อดูภาพและสมองในการจัดเก็บและระบุภาพได้อย่างรวดเร็ว

AI ที่ใช้วัสดุ 2 มิติแปลงภาพเป็นข้อมูลไฟฟ้า

ส่วนหน้าของเครื่องมือใช้อาร์เรย์คานขวางเช่นเซ็นเซอร์ภาพโดยถ่ายภาพได้เหมือนตา ความไวแสงของวัสดุ 2 มิติช่วยให้อุปกรณ์สามารถแปลงและจัดเก็บภาพเป็นข้อมูลไฟฟ้า ในทางกลับกันอาร์เรย์คานขวางเดียวกันจะใช้คอมพิวเตอร์แบบเครือข่ายพร้อมกับข้อมูลทางไฟฟ้าเพื่อระบุภาพ

เพื่อพิสูจน์วิธีการของพวกเขานักวิจัยได้เปิดเผยอุปกรณ์ดังกล่าวกับภาพตัวเลข 1,000 ตัวที่เขียนด้วยลายมือ โปรเซสเซอร์ภายในสามารถจดจำและระบุภาพได้สำเร็จด้วยความแม่นยำ 94%

"ด้วยการจับภาพแสงเป็นข้อมูลไฟฟ้าเช่นตาและเส้นประสาทตาและการรับรู้ข้อมูลนี้ในภายหลังเช่นสมองผ่านการคำนวณในหน่วยความจำโปรเซสเซอร์ออปโตอิเล็กทรอนิกส์ของเราเลียนแบบการทำงานหลักสองประการของการมองเห็นของมนุษย์" ผู้เขียนร่วมกล่าว กระดาษและนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาของ SEAS Henry Hinton

ในไม่ช้าทีมงานจะขยายขนาดอุปกรณ์ให้มากขึ้นเพื่อผลิตระบบภาพที่ใช้วัสดุ 2 มิติและมีความละเอียดสูง ความก้าวหน้าเช่นนี้ซึ่งอยู่บนจุดตัดของ AI กราฟีนและวัสดุศาสตร์ 2 มิติวันหนึ่งอาจช่วยนำไปสู่การมองเห็นเทียมหรืออาจเป็นพื้นฐานสำหรับหุ่นยนต์ AI สองเท้าในอนาคตหรือเหมือนมนุษย์ที่อาศัยอยู่ท่ามกลางพวกเราเหมือนอัจฉริยะตัวที่สอง รูปแบบชีวิต และเราอยู่ที่นี่เพื่อมัน


ดูวิดีโอ: MarIO - Machine Learning for Video Games (พฤศจิกายน 2021).