Anar al contingut

Ingenieria neuromórfica

De L'Enciclopèdia, la wikipedia en valencià

Plantilla:Revisar traducció

Ingenieria neuromórfica, també coneguda com a còmput neuromórfico,[1][2][3] és un concepte desenrollat per Carver Pixeu, a finals de 1980, explicant l'us del sistema d'integració a molt gran escala (VLSI) que contenen circuits analògics per a imitar estructures neurobiológicas ubicades en el sistema nerviós. En dates més recents, el terme neuromórfico ha segut utilisat per a descriure software analògic, digital, i pseudo analògic-digital VLSI que implementa models de sistemes neuronals (para percepció, control motriu, o integració multisensorial).

Un aspecte clau de l'ingenieria neuromórfica és entendre cóm la morfologia de neurones individuals, circuits i estructures en general creen operacions computacionals desijades, afecten cóm l'informació és representada, influïxen en la robustea al dany, incorporen aprenentage i desenroll, s'adapten a canvis locals (plasticidad) i faciliten canvis evolutius.

L'ingenieria neuromórfica és un nou tema interdisciplinari que es basa en la biologia, física, matemàtiques, ciències de la computació (informàtica) i ingenieria electrònica per a dissenyar sistemes neuronals artificials, tals com sistemes visuals, sistemes d'ull-cap, processadors auditius i robots autònoms l'estructura física dels quals i principis de disseny estan basats en els sistemes biològics nerviosos.[4]

Eixemples

[editar | editar còdic]
  • El hardware Neurogrid, creat per Brains in Silicon en l'Universitat Stanford, és un eixemple de hardware dissenyat que utilisa principis d'ingenieria neuromórfica. Est brode està compost de 16 chips de disseny personalisat, coneguts com NeuroCores. Cada circuit anàlec de NeuroCore està dissenyat per a emular elements neuronals per a 65536 neurones maximizar l'eficiència d'energia. Les neurones emulades estan conectades utilisant circuits digitals dissenyats per a maximizar el cabal d'impulsos.[5][6]
  • A inicis de 2006, investigadors de Geòrgia Tech varen publicar un apany de camps neuronals programables. Este chip va ser el primer en llínea de molts apanys de transistors que permeten programabilidad floating gate i que es tornen cada volta més complexos. Estan a càrrec dels ponts MOSFET per a modelar les característiques del canal ion de neurones en el cervell i va ser un dels primers casos d'un apany programable de neurones de silici.
  • En novembre de 2011, un grup d'investigadors de el MIT varen crear un chip de computadora que imita comunicacions analògiques, ionizadas en una sinapsis entre dos neurones usant 400 transistors i tècniques de manufactura estàndar CMOS.[7][8]
  • En juny de 2012, investigadors de Spintronic en Purdue varen presentar una investigació sobre el disseny per a un chip neuromórfico utilisant vàlvules laterales i memristores. Ells varen argumentar que les estructures que havien dissenyat funcionaven en una manera similar a neurones i per lo tant podien ser usats per a evaluar vàries maneres de reproduir l'habilitat de processar del cervell. Ademés, són significativament més eficients en quant us d'energia que els chips convencionals.[9]


Investigacions en HP Labs sobre memristores Mott han mostrat que mentres poden ser no volàtils, el comportament volàtil exhibit en temperatures significativament avall de la temperatura de la transició de fase pot ser explotada per a fabricar un neuristor, un dispositiu biològicament inspirat que imita comportament trobat en neurones.[10] En setembre de 2013 varen presentar models i simulacions que mostren com el comportament d'impulsos d'estos neuristores pot ser utilisat per a formar components requerits per a una màquina de Turing.[11]

Un proyecte d'investigació en implicacions per a l'ingenieria neuromórfica és el proyecte cervell humà, una colaboració de 10 anys que està intentant simular un cervell humà complet en una super computadora usant senyes biològiques. Està constituït per un grup d'investigadors de neurociencia, medicina i informàtica.[12] Henry Markram, el codirector del proyecte, ha declarat que el proyecte està proponent establir un nou fonament, explorar i entendre el cervell i les seues malalties i utilisar eixe coneiximent per a crear noves tecnologies computacionals. Els tres objectius primaris del proyecte són: entendre millor com les parts del cervell encaixen i funcionen en conjunt, entendre com diagnosticar objectivament i tractar malalties cerebrals i utilisar este coneiximent sobre el cervell humà per a desenrollar computadores neuromórficas. La simulació d'un cervell humà complet necessitaria super computadores dèu mil voltes més capaces que les que tenim hui en dia i per lo tant esta l'enfocament en computadores neuromórficas.[13] S'han assignat $1.3 billons al proyecte per la Comissió Europea.[14]

Un atre proyecte d'investigació en implicacions per a l'ingenieria neuromórfica és l'iniciativa BRAIN Initiative.[15]

Sistemes neuromemristivos

[editar | editar còdic]

Els sistemes neuromemristivos són una subclasse dels sistemes de computació neuromórficos que s'enfoquen en l'us de memristores per a implementar plasticidad neuronal. Mentres que l'ingenieria neuromórfica s'enfoca en imitar comportament biològic i sistemes neuromemristivos enfocats en abstracció.[16] Per eixemple, un sistema neuromemristivo podria remplazar els detalls del comportament cortical d'un microcircuito en un model de ret neuronal abstracte.[17]

Vore també

[editar | editar còdic]

Referències

[editar | editar còdic]
  1. ↑ (2014).Communications of the ACM.57(6)
    13–15.doi:10.1145/2601069.
  2. ↑ (2010).Nanotechnology.21(17)
    175202.doi:10.1088/0957-4484/21/17/175202.
  3. ↑ Plantilla:Error en YouTube
  4. ↑ (2012).Applied Computational Intelligence and Soft Computing.2012
    1.doi:10.1155/2012/705483.
  5. ↑ Nature.503(7474)
    22–24.doi:10.1038/503022a.Consultat el 8 d'agost de 2016.
  6. ↑ Proceedings of the IEEE.102(5)
    699–716.ISSN 0018-9219.doi:10.1109/JPROC.2014.2313565.Consultat el 8 d'agost de 2016.
  7. ↑ «MIT creates "brain chip"». Consultat el 4 de decembre de 2012.
  8. ↑ «Neuromorphic silicon neurons and large-scale neural networks: challenges and opportunities». Consultat el 4 de decembre de 2012.
  9. ↑ «Proposal For Neuromorphic Hardware Using Spin Devices». Consultat el 4 de decembre de 2012.
  10. ↑ (2012).Nature Materials.12(2)
    114–7.doi:10.1038/nmat3510.
  11. ↑ Matthew D Pickett and R Stanley Williams 2013 Nanotechnology 24 384002
  12. ↑ «Involved Organizations». Archivat des d'el original, el 2 de març de 2013. Consultat el 22 de febrer de 2013.
  13. ↑ «Human Brain Project». Consultat el 22 de febrer de 2013.
  14. ↑ «The Human Brain Project and Recruiting More Cyberwarriors». Archivat des d'el original, el 31 de giner de 2013. Consultat el 22 de febrer de 2013.
  15. ↑ Neuromorphic computing: The machine of a new soul, The Economist, 2013-08-03
  16. ↑ D. Kudithipudi, "Towards intelligent computing with neuromemristive circuits and systems," Sandia NICE Workshop, 2014, http://digitalops.sandia.gov/mediasite/play/a10cf6ceb55d47608bb8326dd00e46611d
  17. ↑ C. Merkel and D. Kudithipudi, "Neuromemristive extreme learning machines for pattern classification," ISVLSI, 2014.


Referències

[editar | editar còdic]


Obtingut de «https://www.lenciclopedia.org/w/index.php?title=Ingenieria_neuromórfica&oldid=777785»