電子腦誕生的起點？美國科學家首次製備「記憶晶體管」

通過將晶體管與記憶電阻器的功能特性結合起來，研究人員創造出一種新的晶體管類型——記憶晶體管。該元器件的運行類似人類的神經細胞，可以很大程度增強改善計算機性能，使它更像人腦。

圖：記憶晶體管有類腦性能

人腦的基本組織是神經元，神經元的突起互相鏈接構成神經網路，使人腦可以同時處理很多複雜的任務。但是目前我們所看到的計算機，還做不到像人類大腦那種思維方式，即使是簡單的日常活動，比如辨認記憶人臉的同時分析預測對方可能要說的話，計算機表現得仍然很死板。

圖：神經元構成神經網路

近日美國西北大學的研究人員開發出一種「記憶晶體管」，這種電子器件可以同時執行存儲記錄和信息處理功能，使得它非常類似於神經元，而不是傳統晶體管那樣需要單獨進行。目前該項研究成果已經發表在最新的《自然》雜誌上。

圖：一位藝術家為記憶晶體管創作的模型

記憶晶體管是由晶體管和憶阻器結合而成。憶阻器是一種特殊的電阻器，能夠記住先前施加在上面的電壓，但是它只能控制單個的電壓通路。研究人員在該晶體管內部結構中，通過將憶阻器從兩個端子向三個端子進行改造，成功實現更為複雜的電路系統。基於記憶晶體管形成的高效神經計算網路，不僅可以增加計算機的類腦機能，而且比傳統數字計算機消耗更少的能源，因為它的運行不需要兩個獨立線程。

圖：神經網路

該項研究的負責人馬克在一篇新聞稿中對該晶體管的類腦特性做出解釋：「在我們的大腦中，神經元不會只和另一個神經元相聯繫，它會和它周圍大量的神經元一起構成一個神經網路。而我們的晶體管器件也是建立多種連接，這如神經元有很多突觸結構類似。」他表示，研究團隊會繼續努力使晶體管更小、運行更快，並且擴大這種技術的實際應用。

圖：腦機介面

我們不知道這種技術應用擴大何時會發生。但是毫無疑問這項研究將使我們日常密切接觸的計算機和智能設備更加智能，甚至可以感覺到它們變得有生機活力，具有人性化特徵。記憶晶體管可以增強和升級人工神經網路，也許未來與人類神經網路接駁融合，那時腦機介面和電子腦這些夢幻科技將變成可能。

圖：科幻中的電子腦

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