​Ученые из Петрозаводска создали нейросеть из простейших искусственных нейронов и научили ее распознавать простейшие геометрические фигуры и образы. О результатах экспериментов рассказывает пресс-служба Российского научного фонда.

"Преимущество подобных нейронных сетей — в перспективе, их можно создавать, используя самые различные физические осцилляторы, в том числе магнитной и электрической природы. При этом обученная сеть уже не нуждается в компьютерных вычислениях, и работает самостоятельно, как отдельный нейронный организм", — рассказывает Андрей Величко из Петрозаводского государственного университета.

Современные компьютеры работают на базе простейшей дискретной логики – их элементарные ячейки памяти и вычислительные модули могут воспринимать и обрабатывать только нули и единицы. Это предоставляет практически неограниченные возможности для математических вычислений при достаточно высоком числе и тех, и других элементов.

Ученые достаточно давно знают, что мозг работает принципиально иным образом. В отличие от полупроводниковых транзисторов, наши нейроны могут одновременно воспринимать множество разнородных сигналов, сложным образом суммировать их и менять свою чувствительность к отдельным наборам подобных импульсов.

Эти различия делают нейросети, искусственные аналоги цепочек нейронов, или слишком сложными для просчета в "полноценном" виде, или же заставляют ученых упрощать их конструкцию, делая их неполноценными подобиями мозга человека и других живых существ. Вдобавок, их работа и обучение требует огромного числа вычислительных ресурсов, доступных сегодня только на самых больших суперкомпьютерах.

По этой причине, Величко и его коллеги, а также другие группы физиков по всему миру, давно пытаются создать искусственные аналоги нейронов, которые бы повторяли все или хотя бы главную часть аспектов их поведения. Год назад ученым из MIT удалось создать первую примитивную цепочку из подобных структур, способную распознавать некоторые буквы латинского алфавита.

Недавно российские ученые создали подобные "искусственные нейроны" из тонких пленок двуокиси ванадия, сопротивление которых особым образом зависит от их температуры. К примеру, если пропустить через такой нейрон достаточное количество электричества, он нагреется и его сопротивление резко снизится, уменьшившись примерно в 10 тысяч раз, в результате чего он начнет пропускать больше тока.

Это, логичным образом, приведет к охлаждению подобного искусственного нейрона, его возвращению в исходное состояние и почти полному прекращению движения электричества. В результате этого подобная пленка будет осциллировать, испуская серии импульсов, подобно настоящим нервным клеткам в мозге людей и животных.

Как обнаружили Величко и его коллеги, всего 11 подобных структур, объединенных в единую сеть, состоящую из двух входных и выходных узлов и девяти обрабатывающих нейронов, можно научить распознавать простые геометрические фигуры, которые можно уложить в квадрат из 3 на 3 "пикселей".

Эти опыты показали, что искусственные нейроны на базе пленок ванадия могут воспринимать и обрабатывать "многослойные" сигналы, как и их природные собратья, что позволяет использовать их в качестве их полноценных аналогов.

Всего одного нейрона, воспринимающего информацию, оказалось достаточно для того, чтобы научить всю эту систему различать и классифицировать 14 из 102 возможных фигур, состоящих из подобных блоков. Увеличение числа осцилляторов и входных и выходных узлов, как ожидают ученые, значительно расширят ее возможности.

Источники

Российские физики научили осцилляторную нейросеть распознавать образы
Teneta news (teneta.ru), 11/02/2019
Российские физики научили осцилляторную нейросеть распознавать образы
Политгид (polit-gid.ru), 11/02/2019
Российские физики создали "искусственный мозг", распознающий картинки
Profi-news.ru, 11/02/2019
Российские физики научили осцилляторную нейросеть распознавать образы
Российский научный фонд (рнф.рф), 11/02/2019
Осцилляторную нейронную сеть научили распознавать образы
Wi-Fi.ru Санкт-Петербург (spb.wi-fi.ru), 11/02/2019
Российские физики научили осцилляторную нейросеть распознавать образы
24ТОП.kz (24top.kz), 11/02/2019
Российские физики научили осцилляторную нейросеть распознавать образы
Техника будущего (rao-ees.ru), 11/02/2019
Российские физики научили осцилляторную нейросеть распознавать образы
Новости@Rambler.ru, 11/02/2019
Осцилляторную нейронную сеть научили распознавать образы
Wi-fi.ru, 11/02/2019
Российские физики научили осцилляторную нейросеть распознавать образы
Газета.Ru, 11/02/2019
Российские физики научили осцилляторную нейросеть распознавать образы
Новости России (news-life.ru), 11/02/2019
Российские ученые создали "нейронную сеть" из тонких пленок двуокиси ванадия
Equipnet.ru, 11/02/2019
Осцилляторную нейронную сеть научили распознавать образы
Индикатор (indicator.ru), 11/02/2019
Осциляторную нейронную сеть научили распознавать образы
Новости@Rambler.ru, 11/02/2019
Российские физики создали "искусственный мозг", распознающий картинки
3news.ru, 11/02/2019
Российские физики создали искусственный мозг , распознающий картинки - новости на сегодня 11.02.2019
News2world.net, 11/02/2019
Российские физики создали "искусственный мозг", распознающий картинки
Новости@Rambler.ru, 11/02/2019
Российские физики создали "искусственный мозг", распознающий картинки
РИА Новости, 11/02/2019

Похожие новости

  • 25/10/2018

    Бизнес-ускоритель А:СТАРТ вовлекает школьников в инновационную сферу

    ​Начала работу осенняя сессия бизнес-ускорителя А:СТАРТ, программы Академпарка по отбору и развитию новых инновационных команд.  Новые подходы были внедрены уже на ранних стадиях подготовки: с мая Академпарк запустил преакселератор А:СТАРТ – серию открытых занятий, где потенциальные участники получали базовые знания об особенностях сферы технологического предпринимательства, о правилах оформления проектов, об эффективных методах презентации и др.
    288
  • 20/08/2018

    Красноярские ученые предложили использовать технологию блокчейн для создания честной очереди в детский сад

    ​Существующие технологии, применяемые при формировании очереди в детсады и мониторинге, не обеспечивают полной защищенности от изменения и искажения информации об очередности, времени записи в очередь и прочее.
    477
  • 12/08/2019

    В Новосибирске разработали автономную систему сбора данных по экомониторингу

    ​Новосибирские разработчики создали автономную систему сбора данных с датчиков экологического мониторинга, которая отличается от применяемых систем тем, что не требует ручного сбора информации с приборов, а также способна отслеживать точное местоположение датчиков и время показаний, кроме того, систему можно применять в энергетике и других отраслях.
    141
  • 19/11/2018

    Биолог из Новосибирска разработал мобильное приложение для сельского хозяйства

    Труд агрономов и селекционеров иногда содержит очень утомительные операции. Например, периодически им требуется подсчитывать количество зерен в колосьях пшеницы. Не делать этого вручную позволяет мобильное приложение SeedCounter, которое вместе с коллегами создал биолог Михаил Генаев из Новосибирска.
    431
  • 27/04/2017

    Новый сенсор в пять раз продлит жизнь батареи «умных часов»

    ​Несмотря на то, что продажи "умных часов" по всему миру стремительно растут, пользователи продолжают жаловаться на то, что батарея этих гаджетов разряжается слишком быстро. Стартап ActLight, возможно, решил эту проблему.
    703
  • 05/03/2018

    Томские ученые получили президентский грант на исследование мифологии видеоигр

    ​Проект доцента Школы инженерного предпринимательства Томского политехнического университета (ТПУ) Екатерины Галаниной получил грант президента России на 2018-2019 годы на исследование мифологии в контексте видеоигр; ученые исследуют онтологию игрового мифа для последующего использования полученных данных при создании образовательных игр, сообщает в пятницу пресс-служба ТПУ.
    897
  • 16/10/2018

    Максим Акимов: цифровизация в науке будет развиваться в рамках нацпроекта

    ​Цифровизация в сферах образования, науки и здравоохранения будет проходить в рамках национальных проектов. Об этом сообщил заместитель председателя правительства РФ Максим Акимов."Образование, наука и здравоохранение в своей цифровой ипостаси будут продвигаться в рамках национальных проектов Что касается таких отраслей как транспорт, логистика, промышленность, - это будут ведомственные проекты, лидерами которых будут соответствующие министерства", - пояснил Акимов.
    505
  • 14/03/2019

    Созданный в ТГУ «робот» помогает выбрать профессию через соцсеть

    ​Это приложение разработали доцент факультета психологии ТГУ Валерия Мацута, сотрудник Института человека цифровой эпохи ТГУ Артем Фещенко и представители компании Digital Human. В начале марта «Робот-профориентатор» дал рекомендации старшеклассникам во время главного профориентационного мероприятия весны – «Московского дня профориентации и карьеры».
    366
  • 03/07/2018

    Алтайские ученые разрабатывают компьютерную программу для прогнозов развития тромбоэмболии

    ​Ученые Алтайского государственного университета (АлтГУ) разрабатывают уникальную компьютерную программу для раннего прогнозирования развития тромбоэмболии легочной артерии. Программу планируется распространять через социальные сети, сообщили в пресс-службе вуза.
    549
  • 13/04/2016

    В ИЦИГ СО РАН создают базу данных для обработки научной информации

    ​В Федеральном исследовательском центре «Институт цитологии и генетики СО РАН» разрабатывают универсальную систему для поддержки селекционно-генетических экспериментов, пока что тестируя ее на проектах, связанных с изучением пшеницы.
    1742