世界今亮點(diǎn)！納米線網(wǎng)絡(luò)能像人腦一樣學(xué)習(xí)和記憶，有望提升機(jī)器人性能

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納米線網(wǎng)絡(luò)(左)，網(wǎng)絡(luò)路徑的變化和加強(qiáng)(右)。圖片來(lái)源：埃隆·洛夫萊斯

澳大利亞悉尼大學(xué)科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)國(guó)際團(tuán)隊(duì)在最新一期《科學(xué)進(jìn)展》雜志上刊發(fā)論文指出，他們已經(jīng)證明，納米線網(wǎng)絡(luò)可以像人腦一樣表現(xiàn)出短期和長(zhǎng)期記憶，為在非生物硬件系統(tǒng)中復(fù)制類腦學(xué)習(xí)和記憶鋪平了道路，有望用于提升需要在不可預(yù)測(cè)環(huán)境中快速?zèng)Q策的機(jī)器人或傳感器設(shè)備的性能。

最新研究論文資深作者茲丹卡·昆契奇教授指出，納米線網(wǎng)絡(luò)由肉眼看不見(jiàn)且導(dǎo)電性能優(yōu)異的微小銀線制成，組成的電路模仿了人腦網(wǎng)絡(luò)物理結(jié)構(gòu)的各個(gè)方面，就像一個(gè)合成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)：納米線就像神經(jīng)元，它們相互連接的地方類似于突觸。

為測(cè)試納米線網(wǎng)絡(luò)能否表現(xiàn)出認(rèn)知功能，研究團(tuán)隊(duì)對(duì)其開(kāi)展了一項(xiàng)類似于人類心理學(xué)實(shí)驗(yàn)中常常使用的記憶測(cè)試：N-Back任務(wù)。對(duì)于個(gè)人來(lái)說(shuō)，N-Back任務(wù)可能涉及從一系列貓的圖像中記住一張貓的特定照片。人類的平均得分為7，表明人們能在看過(guò)7張照片后識(shí)別出同一張圖像。在對(duì)納米線網(wǎng)絡(luò)開(kāi)展測(cè)試后，研究人員發(fā)現(xiàn)，它也可以在七步后，“記住”電路中所需的終點(diǎn)，這意味著其在N-Back測(cè)試中的得分也為7。

研究人員表示，他們所做的是操縱端電極的電壓，迫使納米線通路改變，當(dāng)納米線網(wǎng)絡(luò)被持續(xù)增強(qiáng)時(shí)，會(huì)到達(dá)一個(gè)不再需要增強(qiáng)的程度，此時(shí)信息會(huì)被整合到內(nèi)存中。這有點(diǎn)像人腦中的長(zhǎng)期記憶和短期記憶，如果人們想長(zhǎng)時(shí)間記住某件事，就需要不斷訓(xùn)練大腦來(lái)鞏固它，否則會(huì)隨著時(shí)間的推移逐漸遺忘。

這一最新研究表明，通常與人腦有關(guān)的高階認(rèn)知功能可以在非生物硬件中模擬，可用于提升在不可預(yù)測(cè)環(huán)境中需要快速?zèng)Q策的機(jī)器人或傳感器設(shè)備的性能。

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