Mreže nanožica uče i pamte poput mozga

Međunarodni tim predvođen znanstvenicima sa Sveučilišta u Sydneyu pokazao je da mreže nanožica mogu pokazati i kratkoročno i dugoročno pamćenje poput ljudskog mozga.

"U ovom smo istraživanju otkrili da se kognitivna funkcija višeg reda, koju inače povezujemo s ljudskim mozgom, može oponašati u nebiološkom hardveru", rekao je voditelj stuidije dr. Alon Loeffler, koji je doktorirao na Fakultetu fizike.

"Ovaj rad se nadovezuje na naše prethodno istraživanje u kojem smo pokazali kako se nanotehnologija može koristiti za izgradnju električnog uređaja inspiriranog mozgom sa strujnim krugovima poput neuronske mreže i signalizacijom poput sinapse. Naš trenutačni rad utire put prema repliciranju učenja i pamćenja poput mozga u nebiološkim hardverskim sustavima i sugerira da bi temeljna priroda inteligencije poput mozga mogla biti fizička."

Nanožičane mreže vrsta su nanotehnologije koja se obično izrađuje od sićušnih, visoko vodljivih srebrnih žica koje su nevidljive golim okom, prekrivene plastičnim materijalom i razbacane jedna po drugoj poput mreže. Žice oponašaju aspekte umrežene fizičke strukture ljudskog mozga.

Napredak u nanožičanim mrežama mogao bi obilježiti dolazak mnogih aplikacija u stvarnom svijetu, poput poboljšanja robotike ili senzorskih uređaja koji moraju donositi brze odluke u nepredvidivim okruženjima.

"Ova mreža nanožica je poput sintetičke neuronske mreže jer se nanožice ponašaju kao neuroni, a mjesta na kojima se međusobno povezuju analogna su sinapsama", rekla je viša autorica, profesorica Zdenka Kunčić, koja vodi interdisciplinarni istraživački tim koji radi na projektima koji povezuju fiziku, medicinu, biologiju, neuroznanost i inženjerstvo u rješavanju složenih problema na Fakultetu fizike Sveučilišta u Sydneyu.

Kako bi testirali mogućnosti mreže nanožica, istraživači su je podvrgli testu sličnom uobičajenom zadatku pamćenja koji se koristi u eksperimentima ljudske psihologije, nazvanom N-Back zadatak.

Za osobu zadatak N-Back može uključivati ​​pamćenje određene slike mačke iz niza mačjih slika prikazanih u nizu. N-Back rezultat od 7 prosjek za ljude, pokazuje da osoba može prepoznati istu sliku koja se pojavila sedam koraka unatrag.

Kada se primijeni na mrežu nanožica, istraživači su otkrili da može 'zapamtiti' željenu krajnju točku u električnom krugu sedam koraka unatrag, što znači rezultat 7 u N-Back testu.

Istraživači su rekli da kada se mreža nanožica stalno pojačava, ona doseže točku u kojoj to pojačanje više nije potrebno jer se informacije konsolidiraju u memoriji.

"To je kao razlika između dugoročnog i kratkoročnog pamćenja u našem mozgu", rekla je profesorica Kunčić.

Istraživanje objavljeno u časopisu Science Advances možete pronaći na ovoj poveznici.