محققان دپارتمان مهندسی برق و علوم کامپیوتر در DGIST در کره جنوبی نسل جدیدی از فناوری نیمه هادی را برای محصولات هوش مصنوعی توسعه داده اند که از مکانیسم مغز انسان برای پردازش مبتنی بر هوش مصنوعی و سیستم های عصبی الهام گرفته شده است.

بر اساس مقاله ای که در مجله Advanced Science منتشر شده است، محققان کره جنوبی یک سیستم عصبی ایجاد کرده اند که می تواند سطوح مختلف داده ها را به روشی مشابه نورون ها ذخیره کند. آنها قبلاً ترانزیستورهای درهم تنیده را با استفاده از اکسید هافنیوم که دارای خواص الکتریکی قوی است و لایه های نازکی از دی سولفید قلع ساخته اند.

نیمه هادی ها برای دستگاه های هوش مصنوعی با الهام از مغز انسان

پیشرفت روزافزون هوش مصنوعی باعث افزایش تقاضا برای فناوری های جدید نیمه هادی شده است. دستگاه های محاسباتی و نیمه هادی معمولی با معماری فون نویمان که از حافظه های گسسته استفاده می کنند دارای نقاط ضعف هستند. این دستگاه ها با سرعت کم و بهره وری انرژی مشخص می شوند. اینجاست که دستگاه‌های عصبی که عملکردهای محاسباتی و حافظه همزمان نورون‌های انسانی را تقلید می‌کنند، مورد توجه قرار گرفته‌اند.

محققان موفق به تقلید از خواص بیولوژیکی مغز انسان در دستگاه جدید خود شدند. دستگاه آنها در برخی موارد کارآمدتر از مغز انسان است و 10000 برابر سریعتر از سیناپس های انسان پاسخ می دهد و انرژی بسیار کمی مصرف می کند. مصرف انرژی در هوش مصنوعی مهم است به عنوان مثال چت بات ChatGPT روزانه بیش از نیم میلیون کیلووات ساعت برق مصرف می کند. به همین دلیل، توسعه فناوری نیمه هادی جدید که در عین حفظ راندمان انرژی کمتری مصرف می کند، توجه محققان را به خود جلب کرده است.

محققان می گویند این تحقیق گام مهمی به سوی نسل بعدی معماری محاسباتی است که به مصرف انرژی کم و محاسبات با سرعت بالا نیاز دارد. دستگاه‌های عصبی با کارایی بالا که از کانال‌های دو بعدی و فتوولتائیک اکسید هافنیوم استفاده می‌کنند، می‌توانند در آینده کاربردهای مختلفی در زمینه هوش مصنوعی و یادگیری ماشین داشته باشند.