Ученые ННГУ создали нейросеть с настройкой связей как в мозге

Сотрудники Нижегородского государственного университета имени Н.И. Лобачевского разработали электронную систему, имитирующую работу нервных клеток человека. Ключевая особенность инновации заключается в возможности динамической настройки силы связей между компонентами в процессе функционирования, что повторяет поведение нейронов в биологическом мозге.

В отличие от традиционных схем с фиксированными соединениями, новая архитектура позволяет усиливать или ослаблять взаимодействие между искусственными нейронами в зависимости от проходящих сигналов. Этот эффект достигается за счет применения специального элемента, изменяющего сопротивление под воздействием импульсов. Данный механизм аналогичен адаптации синапсов живых клеток в процессе обучения.

В ходе экспериментов были зафиксированы несколько режимов синхронизации: искусственные нейроны способны подстраиваться друг под друга, работая как в едином ритме, так и с различными частотными соотношениями. При этом энергопотребление системы является минимальным и составляет порядка 1,5 пикоджоулей. Разработанная технология может быть использована для создания энергоэффективных устройств, обрабатывающих данные с датчиков, распознающих образы и применяемых в робототехнике.

Кроме того, перспективным направлением является развитие биомедицинских решений, включая нейроинтерфейсы и протезы. Результаты исследования опубликованы в международном научном журнале Chaos, Solitons & Fractals.