MIT设计大脑芯片可不联网让汽车摄像头完成图像识别任务

盖世汽车讯 据外媒报道，美国麻省理工学院（MIT）的工程师设计了一款“大脑芯片”（brain-on-a-chip），比一块五彩纸屑还小，由成千上万个称为忆阻器的人工大脑突触制成。忆阻器是一种硅基组件，可以模仿人类大脑中传递信息的突触。

最终，科学家们设想，与传统的晶体管相比，忆阻器所需芯片的面积更小，能够让功能强大的计算设备不依赖超级计算机，甚至无需连接互联网。

但是，现有的忆阻器设计使其性能受限。单个忆阻器由一个正电极和一个负电极组成，由“开关介质”或电极之间的空间隔开。当一个电极被施加电压时，离子会从该电极流过介质，形成一个“传导通道”，流到另一个电极。接收到的离子构成了忆阻器通过电路传输的电子信号，离子通道的大小（以及忆阻器最终产生的信号）应与刺激电压的强度成正比。

Kim表示，现有的忆阻器在电压刺激较大的传导通道，或者有大量离子从一个电极流向另一个电极的情况下，工作得很好。但是，当忆阻器需要更薄的传导通道产生更微妙的信号时，此类设计就不那么可靠。

传导通道越薄，从一个电极到另一个电极的离子流动越轻，单个离子就越难保持在一起，而且，离子会倾向于离开群体，在媒介中解散。因此，在小电流的刺激下，接收电极很难可靠地捕获相同数量的离子，以传输相同的信号。

因此，研究人员借鉴冶金学的一项技术，绕开了这一限制。通常来说，工程师们会用银作为忆阻器的正极材料。不过，研究人员寻找了一种可以与银结合的元素，从而能够有效地将银离子结合在一起，同时让银离子快速流到另一个电极。

该研究小组认为铜是理想的合金元素，因为铜可以与银和硅结合。为了用新合金制造忆阻器，研究小组首先用硅制造了负电极，然后沉积少量的铜制造了正电极，接着覆盖了一层银，还把两个电极夹在非晶硅介质周围，从而用成千上万个忆阻器制成了一毫米见方的硅芯片。

经过测试，发现该芯片能够顺利完成图像识别任务。研究人员表示：“我们希望进一步研发该项技术，使其拥有更大规模的阵列来完成图像识别任务，让人们可以携带此类芯片完成上述任务，无需连接到超级计算机、互联网或云端。”

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