Об этом сообщает «КТРК» со ссылкой на SciTechDaily
Что мешает нейросетям запоминать
Одной из ключевых проблем искусственного интеллекта остаётся явление «катастрофического забывания». При обучении новым задачам нейросети часто теряют информацию о ранее усвоенном материале. Это делает их уязвимыми и ограничивает возможности в реальном применении. В отличие от ИИ, человеческий мозг умеет адаптировать силу связей между нейронами, сохраняя баланс между новым и старым опытом.
Учёные называют такую способность мозга метапластичностью — умением регулировать собственную пластичность. Именно этот механизм помогает нам учиться всю жизнь, не стирая предыдущие знания. Исследователи из Forschungszentrum Jülich уверены: подобный принцип можно внедрить в технологии — и это станет прорывом.
Мемристор: элемент с памятью
Мемристоры — это особый вид электронных компонентов, способных запоминать своё предыдущее состояние. В отличие от обычных резисторов, они меняют сопротивление в зависимости от напряжения и сохраняют его даже после отключения питания. Такой эффект достигается за счёт физического перемещения ионов внутри устройства.
Эти свойства делают мемристоры идеальными кандидатами для нейроморфных вычислений — систем, работающих по принципу мозга. Новая разработка позволяет управлять режимами переключения так, чтобы сохранить записанную информацию при обучении, как это делает мозг.
Прорыв в устойчивости и долговечности
Коммерциализация мемристоров долгое время тормозилась из-за их нестабильности: компоненты быстро выходили из строя, были чувствительны к температуре и механическим воздействиям. Новая разработка немецких и китайских учёных представляет собой устойчивый мемристор с совершенно новым механизмом. Он базируется не на металле, а на оксидах металлов, которые более устойчивы к внешним воздействиям.
Филамент в таком мемриcторе никогда полностью не исчезает, а лишь изменяет свои свойства. Это делает устройство надёжным, долговечным и энергоэффективным. Учёные называют этот принцип модификацией проводимости филамента (FCM), что делает возможным более широкое промышленное применение технологии.
Как работает новый механизм
Существуют два основных принципа работы мемристоров: электрохимическая металлизация (ECM) и механизм изменения валентности (VCM). Первый использует металлический мостик между электродами, второй — перемещение ионов кислорода. У каждого подхода свои плюсы и минусы, от скорости до стабильности.
Новая технология объединяет лучшее от обоих методов. Вместо чисто металлического филамента используется оксидный, более устойчивый и стабильный. Это позволяет снизить напряжение переключения, увеличить срок службы и уменьшить количество бракованных устройств на производстве.
ИИ, который не забывает
Одно из главных достоинств нового мемристора — способность работать как в аналоговом, так и в цифровом режимах. Это означает, что устройство может обрабатывать как дискретные, так и непрерывные сигналы. Такая универсальность особенно важна для нейроморфных чипов, которые стремятся повторить работу мозга.
Новая технология позволяет ИИ сохранять ранее обученную информацию даже при добавлении новой. По аналогии с метапластичностью мозга, это открывает путь к устойчивому и «памятливому» искусственному интеллекту, который сможет учиться непрерывно без потери данных.
Напомним, ранее мы писали о том, почему ИИ иногда создает ложные данные.
