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科學(xué)家或許找到了代表人工智能未來的量子材料。它能保存更大量的數(shù)據(jù)么？不，它會遺忘丟失數(shù)據(jù)。
人腦才是科學(xué)家迄今為止所知道的最復(fù)雜最強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)，而產(chǎn)生這種復(fù)雜性的機(jī)制之一就是我們忘記事情的能力——如今這種能力可以通過被稱為釤酸鎳的材料在人工智能上再現(xiàn)了。
美國能源部阿貢國家實(shí)驗(yàn)室(ANL)的研究人員、納米科學(xué)家Subramanian Sankaranarayanan說：“因?yàn)榇竽X的能力有限，它能夠忘記，它才能有效地工作?！?/p>
“很難找到一種類似于人腦遺忘模式的非生物材料，我們純屬幸運(yùn)地發(fā)現(xiàn)了某個正在使用的材料實(shí)際上就可以模擬這種功能?！?/p>
科學(xué)家研究的釤鎳酸鹽是所謂的量子鈣鈦礦的一種，當(dāng)好心的科學(xué)家擺弄它時，通過電阻的變化，發(fā)覺它的晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生變形。
科學(xué)家意識到，變化是由所謂的模擬質(zhì)子摻雜實(shí)驗(yàn)引起的，研究人員將材料暴露在影響晶格組成的氫氣中。
“當(dāng)科學(xué)家從鈣鈦礦(SmNiO3(SNO))晶格中添加或去除質(zhì)子(H +)時，材料的晶格結(jié)構(gòu)會大大擴(kuò)展或收縮，這一過程現(xiàn)在被成為晶格呼吸。”
這些比納米還小會喘氣的裝置可能聽起來不像是計(jì)算機(jī)的未來，但它們可能是打開未來之門的一把鑰匙。
這是因?yàn)殡S著原子呼吸的進(jìn)行，材料的適應(yīng)性將隨著質(zhì)子滲透操作而發(fā)生變化。
ANL的物理學(xué)家Hua Zhou說：“如果我們反復(fù)添加或去除質(zhì)子，最終會使鈣鈦礦的呼吸變得越來越微弱?！?strong>就像是生物體對刺激習(xí)以為常，不再做出應(yīng)激反應(yīng)。
“在你小時候第一次下水時，你非常害怕水滑梯，但是每下水一次，你的恐懼感會越來越少。”
這種態(tài)度變化不僅僅是信心的激增，也是對恐懼的遺忘。而科學(xué)家測試的材料，表明我們可以利用它開發(fā)能降解信息和記憶隨著時間衰退的存儲技術(shù)。
如同你無論如何也記不起六周前你吃的早餐一樣——利用電子版可塑性突觸技術(shù)，系統(tǒng)也可以模擬我們的記憶有時候是不可靠的特性，而這真是我們大腦的一個優(yōu)點(diǎn)。那是因?yàn)楫?dāng)我們忘記事情的時候，可以在我們的記憶倉庫騰出更多的空間給新的信息。
這種有機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)與科學(xué)家所謂的習(xí)慣有關(guān)。這是一種學(xué)習(xí)過程，生物適應(yīng)反復(fù)刺激，因?yàn)樗鼈冏兊迷絹碓搅?xí)慣于某些東西，減少了對非威脅的反應(yīng)。
普渡大學(xué)的電氣工程師Kaushik Roy解釋說：“許多動物，甚至沒有大腦的生物也具有這種基本的生存技能?！?/p>
“這就是為什么我們被稱之為有機(jī)體的原因，如果我定期看到某些信息，我會習(xí)慣，保留記憶，但如果我長時間沒有看到這樣的信息，那么它慢慢開始在頭腦中衰退?！?/p>
當(dāng)然，只是因?yàn)檠芯咳藛T在量子模擬實(shí)驗(yàn)中觀察到這種現(xiàn)象并不意味著我們可以立即將其用在人工智能上。但是，研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，這種會產(chǎn)生習(xí)慣的電導(dǎo)材料可以支持比以往任何時候更完美地模擬我們最重要的器官——包括所有缺陷——的新型計(jì)算機(jī)模型。
普渡大學(xué)高級研究員和材料工程師Shriram Ramanathan解釋說：“我們在研究報告中顯示的是，該材料的導(dǎo)電性允許我們做極其精細(xì)的調(diào)整。這可能是非常重要的，因?yàn)樗堑谝粋€直接用于解決神經(jīng)學(xué)習(xí)中的一個主要問題的量子材料。”
這一發(fā)現(xiàn)被發(fā)表在Nature Communications上。
本文譯自sciencealert，由譯者 majer 基于創(chuàng)作共用協(xié)議(BY-NC)發(fā)布。
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