科学家研制有学习能力忆阻器 可造人工大脑(图

《纳米忆阻器：仿照大脑，开启学习新纪元》

近日，来自比勒菲尔德大学的物理学系传来喜讯，由高级讲师安迪·托马斯博士领衔的团队成功将一种忆阻器内置于超薄芯片中。这种芯片厚度仅为人头发的六百分之一，却承载着革命性的技术突破。

长久以来，科学家们梦寐以求地希望创造出如人脑般节能且具备自主学习能力的电脑。安迪·托马斯博士正是朝着这一目标迈进的关键人物。他手中的忆阻器，作为一种微电子元件，能够模仿神经的功能，是构建人工大脑的核心部件。其研究成果即将在《物理学学报D辑应用物理学》杂志上发表。

忆阻器由纳米薄膜构成，它如同电子回路中的桥梁，连接着每个细微的电流。多年来，忆阻器一直被视为神经突触的电子版。突触是神经元间沟通的桥梁，而安迪·托马斯的创新之处就在于他利用忆阻器的特性来模仿这一过程。忆阻器能够接收电子回路的脉冲，并在断电后仍然“记忆”先前通过的电荷量。这种独特的能力让它在处理信息时展现出与众不同的特性。

正如安迪·托马斯所解释的那样，忆阻器的特性与突触的相似性使其成为制造人工大脑的绝佳材料。这种仿神经系统的电脑将自然现象转化为技术系统，并遵循几个关键原则。其中最重要的是，忆阻器应像突触一样敏感于之前的电子脉冲，并且只有在受到足够的刺激时才会作出反应。

巴甫洛夫的经典生理学实验为这一过程提供了很好的说明。狗在受到食物刺激时会出现流口水的反应。但如果每次食物出现之前都有铃声作为预兆，那么铃声这一中性刺激也会与流口水这一反应建立联系。这正是条件反射的生理原因所在——神经元间的联系因频繁的刺激而增多。

在安迪·托马斯的设想中，忆阻器也可以建立类似的电子回路，从而模拟这一过程。这是通往仿神经处理器的重要一步。“这是完全有可能的，”托马斯表示，“因为相比于传统的计算机处理器，忆阻器对信息的存储和处理更为精确。”传统的比特只能进行简单的“开”和“关”操作，而忆阻器则能够细微地调整电阻，这正是其进行学习和遗忘的基础。这种技术革新不仅将带来电脑的革新，更将开启一个新的学习纪元。

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