“受脑启发”的AI:新型人工突触可用于高度扩展的类脑计算

2021-12-29 11:02:30 文章来源:网络

科技日报北京12月28日电,**新一期**国化学会期刊《应用材料与界面》报道,新加坡科技与设计大学(SUTD)研究团队开发出一种基于**(2D)材料的新型人工突触,能用于可高度扩展的类脑计算。

用于整合沉默突触和功能**突触的类脑装置图片来源:新加坡科技与设计大学

模仿人脑功能的类脑计算因其在人工智能中的功能应用和低能耗而引起科学界的广泛关注。像人脑一样,为了让类脑计算发挥作用,记住两个神经元之间连接的突触必不可少。

在发育的大脑中,突触可以分为功能**突触和沉默突触。功能**突触是活跃的,而沉默突触在正常条件下是不活跃的。而且,当沉默突触被激活时,它们可帮助优化神经元之间的连接。由于人脑**含大约一**亿个突触,而建立在数字电路上的人工突触通常占据较大的空间,因此在**件效率和成本方面存在限制,要将其应用于智能便携式设备和物联网,需要提高**件成本。

为了解决这个问题,SUTD研究团队使用2D材料模拟了功能**和沉默突触的行为。此外,他们还首次证明,这种人工突触可以同时作为功能**和沉默突触的相同设备。

研究人员指出,这项工作可用单个设备替换基于复杂数字电路的功能**和沉默突触,从而显著降低**件成本。“通过使用超薄的2D材料将功能**和沉默突触集成到同一设备中,人造突触的**件成本将显著降低,这将推动类脑**件的商业化”。

从神经生物学的角度来看,当突触前神经元接受持续刺激时,沉默突触不会产生兴奋行为,因为它们含有N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体,但它们缺乏α-氨基-3-羟基-5-甲基-4-异恶唑丙酸(AMPA)受体。然而,沉默突触可被激活成为功能**突触,在连续刺激后插入AMPA受体时对刺激作出反应。

受到插入AMPA受体激活沉默突触的生物学机制的启发,通过在2D硒化铟材料系统中引入硫阴离子,可实现从沉默突触到功能**突触的转变。硒化铟中的硫阴离子可在电场下迁移,并表现出功能**突触可塑**。该设备基于完全硫化类型的系统,在室温下表现出明显的忆阻行为,可用于实现功能**突触。沉默突触的激活可使用部分硫化类型的系统,通过改变温度来实现。

总编辑圈点

人们对人工智能和计算机**大的期待是什么?答案:像人一样计算思考。正因此,“受脑启发”被认为是这一领域发展中**重要的方向。类脑计算可以像人的大脑一样同时处理和存储信息,人工突触则可以模拟人类大脑中突触的短期和长期可塑**,建立在记忆的基础上,随着时间的推移而学习。尽管该研究还远远未走向实用,但类脑计算这场令人兴奋而又望而生畏的艰难挑战,已向前迈出了重要一步。

​12月26日,河南省政府**办在郑州举行“河南省促进天使风投创投基金高质量发展若干政策”**发布会。河南省发展改革委党组书记、主任何**对河南省天使风投创投基金发展的有关情况进行介绍,并提到河南省将要设立数字经济政府引导基金(30亿元)和生物**药新材料政府引导基金(20亿元)。

记者从发布会上获悉,这两只政府引导基金作为政府母基金,将具体怎样进行运作?

设立数字经济政府引导基金和生物**药新材料政府引导基金,是省委、省政府瞄准河南省产业发展的战略**领域,综合考虑数字经济规模大、涉及领域广,生物**药新材料产业基础好、发展潜力大等基础优势,作出的一项重要决策。

两只引导基金中政府出资的**政**资金,不以营利为目的

何**现场表示,两只政府引导基金作为政府母基金,在运作模式上有着自己的特点。

定位上突出政策**,发挥引导作用。何**称,两只引导基金中政府出资的**政**资金,将纳入预算管理和公共**政考核评价体系,不以营利为目的。通过纳入预算管理,向社会传递稳定出资预期,彰显发展天使风投创投基金的决心和信心。通过纳入公共**政,设定较为灵活的让利措施,超额**更多留给基金机构和社会资本,让基金机构和社会资本更大比例享受被投企业的**权增值**。

此外,据悉,该两只政府引导基金出台尽职免责、保值增值、持**跟投、考核评价等制度,形成鼓励创业、宽容失败的创业投资生态环境,支持政府引导基金聚焦投早、投小、投长期、投科技。

两只基金不直投项目,策略上锚定母基金,重在招引机构

“策略上锚定母基金,重在招引机构。”何**表示,河南省有不少优秀的实体企业,主业突出,技术先进,但往往因缺少天使风投创投基金的投资加持,难以**大上市。两只基金作为政府母基金,不直接投项目,而是要通过招引和培育优秀的天使风投创投机构,凭借专业机构灵敏的市场嗅觉和丰富经验,让基金机构发现企业价值,设立子基金或者跟投,配置资本资源。

同时,两只基金投向上将突出重点领域,扶持原始创新,加强与数字经济、生物**药新材料两个领域的优秀投资机构对接合作。数字经济领域,重点投向先进制造业、产业数字化转型、新型基础设施建设等。生物**药领域,重点投向创新药、现代**、诊断检测、高端**用耗材等行业。新材料领域,重点投向新型功能材料、高**能化工材料、先进金属材料等行业,支持对省实验室体系的科技研发项目进行**准孵化。

运作市场化,实行所有权、管理权、托管权分离运作机制

“两只基金运作上坚持市场化,专业事交给专业人。” 何**表示,数字经济政府引导基金和生物**药新材料政府引导基金实行所有权、管理权、托管权相分离的运作机制,秉持“建制度、不干预、强考核”方针,省级层面建立健全规模调整、考核评价和让利容错等制度体系,组织审计监督、绩效考核。

此外,政府不干预微观操作,**省属企业建立专门的基金机构、招募专业人才或者遴选国内知名母基金管理机构进行管理,负责具体投资运作。子基金由其管理机构按照协议约定的投资领域和范围进行自主决策。在监管上,设定科学的考评指标体系,可对效果不佳的合作子基金管理机构进行更换或终止合作。

推进省市县协同,形成三级政府出资合力。据何**介绍,统筹政策目标和市场原则,由省级主导,鼓励发展有决心、产业有基础的市、县、开发区参加引导基金设立。从出资比例看,省数字经济引导基金30亿元、省生物**药新材料引导基金的20亿元中,省**政认缴出资基金份额的30%,市、县、开发区认缴基金份额的40%,省属国有企业与省**政按1∶1比例对子基金协同出资,进一步带动**信贷等传统金融支持。

据了解,下一步,河南省力争通过3~5年的引导基金运作,对接合作**级基金和头部基金机构突破50家,支持本地培育和外地招引企业(项目)超150个,带动各类**权投资和信贷资金超过1000亿元,助推河南数字经济、生物**药新材料产业跨越式发展。(据大河**立方)

来源:正观**

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