ナノワイヤ ネットワーク (Nano Net) は、人間の脳のように、短期記憶と長期記憶の両方を示すことができます。この新しい発見は、大学のアロン・レフラー博士が率いる専門家チームからのものです。シドニーの。物理学科で博士号を取得したアロン・レフラー博士が研究を行いました。この研究は現在、Science Advances 誌でオンラインで公開されています。しかし、日本人の専門家グループもチームの一員でした。簡単にするために、記事の大部分で「Nano Net」を使用して Nanowire Network を表します
この作業について Loeffler 博士は言いました
「この研究では、通常は人間の脳に関連付けられている高次の認知機能を、非生物学的ハードウェアでエミュレートできることを発見しました。この作業は、ナノテクノロジーを使用して脳を構築する方法を示した以前の研究に基づいており、回路やシナプスなどの信号伝達などのニューラル ネットワークを備えた電気デバイスに触発されています。私たちの現在の研究は、非生物学的ハードウェア システムにおける学習と記憶のような脳の複製への道を開き、知能のような脳の根底にある性質が物理的である可能性があることを示唆しています。」
ナノネットは、しばしば薄いところから生じるナノテクノロジーのサブセットですプラスチック材料で包まれた、間隔を空けて配置された、導電性の高い、肉眼では見えないマイクロ シルバー ワイヤ。人間の脳のネットワーク化された物理的構造の側面は、ワイヤーによってモデル化されています。ランダムな設定で迅速な決定を行わなければならないロボットやセンシング システムのアップグレードなど、数多くの実用的なアプリケーションが、ナノ ネットの進歩によって導入される可能性があります。
「このナノワイヤ ネットワークは合成ニューラル ネットワークのようなものです。なぜなら、ナノワイヤはニューロンのように機能し、それらが互いに接続する場所はシナプスに類似しているからです…ある種の機械を実装する代わりにこの研究では、Loeffler 博士は実際にそれをさらに一歩進めて、ナノワイヤ ネットワークがある種の認知機能を示すことを実証しようとしました。」
ナノワイヤ ネットワークは平均的な人間の能力に匹敵します
人間の心理学の研究で使用される一般的な記憶テストである N-Back タスクは、Nano Net の容量を調べるためにチームによって使用されました。人の場合、N-Back タスクは、一連の猫の画像から猫の正確な画像を思い出すことを伴う場合があります。 N-Back スコアが 7 の場合、その人は 7 歩戻った同じ写真を知っている可能性があります。これは人の平均値です。研究チームは、Nano Net に適用すると、7 ステップ前の電気回路の目的のエンドポイントを「記憶」できることを発見しました。これは、平均的な人間と同じように、N-Back テストで 7 のスコアを持つことを意味します。
Dr. Loeffler 氏は続けます
「ここで行ったことは、ネットワークに独自のことをさせるのではなく、端の電極の電圧を操作して経路を強制的に変更することです。パスウェイを強制的に行きたい場所に移動させました…それを実装すると、メモリの精度がはるかに高くなり、時間の経過とともに実際に減少することはありませんでした。私たちがそれらを欲しがると、ネットワークはそれを記憶します。神経科学者は、これが脳の仕組みであり、特定のシナプス接続が強化され、他のシナプス接続が弱まると考えています。これは、私たちが特定のことを優先的に記憶する方法、学習方法などであると考えられています。」
Gizchina News of the week
チームによると、Nano Net は情報をメモリに保存する可能性があります。統一されたので更新が不要なところまで可能です。
Prof. Kuncic は
「長期記憶の違いのようなものです および 短期記憶 脳内…何かを覚えたい場合長い間、それを統合するために脳を訓練し続ける必要があります。あるタスクでは、ナノワイヤー ネットワークが最大 7 個のアイテムをメモリに保存できることが、強化トレーニングなしでチャンス レベルよりも大幅に高く、強化トレーニングを使用するとほぼ完璧な精度であることが示されました。」
ナノワイヤー技術 – 新しいトレンド
ナノテクノロジーの用途の 1 つは、リンクされたナノネットの作成です。ナノワイヤは、サイズが数nmから数マイクロメートル程度の非常に細いワイヤです。ナノワイヤーには多くのユニークな性質があります。これらの品質のいくつかは、高い表面対体積比、異常な電気伝導性、および生体適合性です。これらの理由から、これらは近年多くの注目を集めています。
この新しい技術の主な用途の 1 つはエレクトロニクスの分野です。このネットワークを使用して、高出力で低消費電力の非常にコンパクトなデバイスを作成できます。ナノワイヤーの表面積と体積の比率が高いことも重要な特徴です。これにより、多数のアクティブな要素を小さな領域に詰め込むことができます。これにより、高密度部品で集積回路を作成するのに理想的です。この技術はまた、より優れた伝導能力を備えたハイテク デバイスの作成を可能にします。
ナノワイヤ技術は、エネルギー貯蔵の分野でも非常に役立ちます。ナノワイヤーは表面積が大きいため、単位体積あたりにより多くのエネルギーを蓄えることができます。また、導電率が高いため、充電および放電時間を短縮できます。これは、ポータブル デバイスや、高速充電または高エネルギー密度を必要とするあらゆるデバイスに最適です。
バイオテクノロジーの分野でも、ナノワイヤが必要です。それらは医学的診断と研究に役立ちます。これは、生体分子の検出と監視に使用できるためです。また、この技術はフォトニクスの分野にも応用できます。ナノワイヤは表面積が大きいため、独自の方法で光と相互作用できます。これにより、光検出器、太陽電池、発光ダイオード (LED) などの光学デバイスを作成するのに理想的です。
おわりに
ナノ ネットは、幅広い範囲の未来の技術です。潜在的なユーザーの。また、有効活用できるシーンも豊富です。専門家は、Nano Nets の潜在的な用途を引き続き調査しています。今後、幅広い分野で重要性が高まると考えられます。数年後には、この技術がより多くの分野に拡大することが予想されます。現在、より多くのブランドや業界の専門家がこの技術に注目しています。
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