नए क्वांटम के साथ कृत्रिम मस्तिष्क नेटवर्क

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नए क्वांटम के साथ कृत्रिम मस्तिष्क नेटवर्क

जैविक रूप से आधारित प्रणालियों (बाएं) की तरह, जटिल उभरते हुए व्यवहार – जो तब उत्पन्न होते हैं जब एक एकीकृत प्रणाली में अलग-अलग घटक एक साथ आते हैं – क्वांटम-आधारित उपकरणों (दाएं) से बने न्यूरोमॉर्फिक नेटवर्क के परिणामस्वरूप भी होते हैं। क्रेडिट: कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय – सैन डिएगो

आइजैक न्यूटन की वैज्ञानिक उत्पादकता, बुबोनिक प्लेग के प्रसार से अलग, पौराणिक है। कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय सैन डिएगो के भौतिकविदों को अब महामारी विज्ञान के इतिहास में हिस्सेदारी मिल सकती है।


पर्ड्यू विश्वविद्यालय में यूसी सैन डिएगो के शोधकर्ताओं और सहयोगियों की एक टीम ने अब एक नए प्रकार के कृत्रिम बुद्धिमत्ता कंप्यूटिंग डिवाइस की नींव की नकल की है जो मस्तिष्क के कार्यों की नकल करता है, जो कि COVID-19 महामारी लॉकडाउन के कारण हासिल की गई उपलब्धि है। विशिष्ट ऑक्साइड के साथ नई सुपरकंप्यूटिंग सामग्री को मिलाकर, शोधकर्ताओं ने सर्किट और उपकरणों के नेटवर्क की रीढ़ की हड्डी का सफलतापूर्वक प्रदर्शन किया है जो जैविक रूप से आधारित तंत्रिका नेटवर्क में न्यूरॉन्स और सिनेप्स के कनेक्शन को दर्पण करते हैं।

सिमुलेशन में वर्णित राष्ट्रीय विज्ञान अकादमी की कार्यवाही (पीएनएएस)

चूंकि आज के कंप्यूटर और अन्य उपकरणों पर बैंडविड्थ की मांग उनकी तकनीकी सीमाओं तक पहुंच गई है, वैज्ञानिक भविष्य की दिशा में काम कर रहे हैं जिसमें जानवरों जैसे तंत्रिका तंत्र की गति और सटीकता की नकल करने के लिए नई सामग्री की योजना बनाई जा सकती है। क्वांटम सामग्री पर आधारित न्यूरोमॉर्फिक कंप्यूटिंग, जो क्वांटम-यांत्रिकी आधारित गुणों को प्रदर्शित करती है, वैज्ञानिकों को पारंपरिक अर्धचालक सामग्री की सीमा से परे जाने की क्षमता देती है। यह उन्नत बहुमुखी प्रतिभा नए युग के उपकरणों के लिए द्वार खोलती है जो आज के उपकरणों की तुलना में कम ऊर्जा मांग के साथ अधिक लचीले हैं। इन प्रयासों में से कुछ का नेतृत्व भौतिकी के सहायक प्रोफेसर एलेक्स फ्राउ और यूसी सैन डिएगो के क्वांटम मैटेरियल्स फॉर एनर्जी एफिशिएंट न्यूरोमॉर्फिक कंप्यूटिंग (क्यू-मिन-सी), एनर्जी-सपोर्टेड एनर्जी फ्रंटियर रिसर्च सेंटर द्वारा किया जाता है।

पीएनएएस पेपर के लेखकों में से एक फ्रे ने कहा, “पिछले 50 वर्षों में हमने अविश्वसनीय तकनीकी प्रगति देखी है जिसने कंप्यूटरों को तेजी से छोटा और तेज बना दिया है – लेकिन इन उपकरणों में डेटा स्टोरेज और ऊर्जा खपत की सीमाएं भी हैं।” , पूर्व यूसी सैन डिएगो चांसलर, यूसी अध्यक्ष और भौतिक विज्ञानी रॉबर्ट डायने के साथ। “न्यूरोमॉर्फिक कंप्यूटिंग लाखों न्यूरॉन्स, अक्षतंतु और डेंड्राइट्स की उभरती प्रक्रियाओं द्वारा संचालित होती है जो एक अत्यधिक जटिल तंत्रिका तंत्र में हमारे पूरे शरीर से जुड़ी होती हैं।”

प्रायोगिक भौतिकविदों के रूप में, फ्रे और डायने नई सामग्रियों का पता लगाने के लिए परिष्कृत उपकरणों का उपयोग करके अपनी प्रयोगशालाओं में विशेष रूप से व्यस्त हैं। लेकिन महामारी की शुरुआत के साथ, फ्राउ और उनके सहयोगियों को इस चिंता के साथ एकांत में रहने के लिए मजबूर किया गया था कि वे अपने शोध को कैसे आगे बढ़ाएंगे। अंततः उन्होंने महसूस किया कि वे क्वांटम सामग्री की नकल करने की दृष्टि से अपने विज्ञान को आगे बढ़ा सकते हैं।

“यह एक महामारी पत्र है,” फ्रे ने कहा। “मेरे सह-लेखकों और मैंने इस मुद्दे का अधिक सैद्धांतिक दृष्टिकोण से अध्ययन करने का फैसला किया, इसलिए हम बैठ गए और साप्ताहिक (ज़ूम आधारित) बैठकें करना शुरू कर दिया। आखिरकार यह विचार विकसित हुआ और आगे बढ़ गया।”

शोधकर्ताओं का नवाचार दो प्रकार के क्वांटम पदार्थों को जोड़ने पर आधारित था – कॉपर ऑक्साइड पर आधारित एक सुपरकंडक्टिंग सामग्री और निकल ऑक्साइड पर आधारित एक धातु इन्सुलेटर संक्रमण सामग्री। उन्होंने बुनियादी “लूप डिवाइस” बनाए जिन्हें नैनो-स्केल पर हीलियम और हाइड्रोजन से ठीक से नियंत्रित किया जा सकता है, यह दिखाते हुए कि न्यूरॉन्स और सिनेप्स कैसे जुड़े हुए हैं। एक-दूसरे के साथ सूचनाओं को जोड़ने और आदान-प्रदान करने की तुलना में अधिक उपकरणों को जोड़ने से, सिमुलेशन से पता चलता है कि वे अंततः नेटवर्क वाले उपकरणों की एक श्रृंखला के निर्माण की अनुमति देंगे जो उभरते हुए गुणों को प्रदर्शित करते हैं, जैसे कि जानवरों के दिमाग।

मस्तिष्क की तरह, अन्य की तुलना में अधिक महत्वपूर्ण कनेक्शनों को बढ़ाने के लिए न्यूरोमॉर्फिक उपकरण बनाए जा रहे हैं, जैसे सिनेप्स दूसरों की तुलना में अधिक महत्वपूर्ण संदेशों का वजन करते हैं।

“यह आश्चर्यजनक है कि जब आप अधिक लूप डालना शुरू करते हैं, तो आप उस व्यवहार को देखना शुरू कर देते हैं जिसकी आपको उम्मीद नहीं थी,” फ्रे ने कहा। “इस पेपर से हम छह, 20 या सौ उपकरणों के साथ ऐसा करने की कल्पना कर सकते हैं – फिर यह जल्दी से वहां से समृद्ध हो जाता है। आखिरकार लक्ष्य इन उपकरणों का एक बहुत बड़ा और जटिल नेटवर्क बनाना है जो सीखने की क्षमता रखता है। और अनुकूलन।”

साधारण महामारी नियंत्रण के साथ, फ्रे और उनके सहयोगी वास्तविक दुनिया के उपकरणों के साथ पीएनएएस पेपर में वर्णित सैद्धांतिक सिमुलेशन का परीक्षण करते हुए प्रयोगशाला में लौट आए हैं।


एक नया डेटा भंडारण और प्रसंस्करण उपकरण


और जानकारी:
उदय एस. गोटेट्टी एट अल, सहसंबद्ध ऑक्साइड उपकरणों के साथ कम तापमान पर उत्पन्न होने वाले न्यूरोमॉर्फिक नेटवर्क, राष्ट्रीय विज्ञान अकादमी की कार्यवाही (२०२१)। डीओआई: 10.1073 / पीएनएस.2103934118

कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय द्वारा प्रदान किया गया – सैन डिएगो

गुणों का वर्ण – पत्र: नई क्वांटम सामग्री के साथ नकली कृत्रिम मस्तिष्क नेटवर्क (8 सितंबर, 2021) 8 सितंबर, 2021 को https://phys.org/news/2021-09-artific-brain-networks-simulated-quantum.html से लिया गया।

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Source by phys.org

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