Genom att surfa vidare godkänner du att vi använder cookies. Jag förstår

En smartare it-nyhetssajt

Ännu smartare AI

En transistor i organisk elektronik som kan lära sig och både har kort- såväl som långtidsminne är ett genombrott inom maskininlärning. Tekniken som utvecklats vid Linköpings universitet gör det möjligt att efterlikna hur den mänskliga hjärnan fungerar.

Text anne hammarskjöld Foto adobestock 19 februari 2019 digit

kugghjul-i-glada-farger.jpg

Hittills har våra hjärnor varit unika i att kunna skapa kopplingar där inga kopplingar tidigare fanns. Men nu visar forskare vid Linköpings universitet en transistor som kan skapa en helt ny koppling mellan in- och utsignal. Transistorn har de dessutom byggt in i en elektronisk krets som lär sig att koppla samman ett visst stimuli med en utsignal på samma vis som en hund lär sig att skrammel med matskålen betyder mat och börjar dregla.

– Det är första gången någon har kunnat visa förändringsbarhet i en elektronisk komponent i realtid i ett system som ska efterlikna hur hjärnan fungerar, säger Simone Fabiano, forskningsledare inom organisk nanoelektronik vid laboratoriet för organisk elektronik, campus Norrköping, i ett pressmeddelande.

Reagerar på stimuli

En vanlig transistor fungerar som en ventil som förstärker eller förminskar utsignalen, beroende på hur insignalen ser ut. I den organiska elektrokemiska transistor som forskarna har tagit fram formas själva kanalen i transistorn av en elektropolymeriserad ledande polymer. Kanalen kan formas, den kan växa eller krympa, och även tas bort helt under gång. Den kan också tränas att reagera på ett visst stimuli, en viss insignal, så att transistorkanalen leder allt bättre och utsignalen blir allt större.

Förändringarna sker genom att öka polymeriseringen av materialet i transistorkanalen, fler och fler polymerkedjor skapas som leder signalen, skriver forskarna i en artikel i Advanced Science.

– Vi har visat att vi kan skapa både kortvariga och permanenta förändringar i hur transistorn processar information, något som är nödvändigt om vi vill efterlikna det sätt som hjärnceller kommunicerar med varandra, säger Jennifer Gerasimov, postdoktor inom organisk nanoelektronik och en av artikelns författare.

Hjärncellers kommunikation

Genom att ändra ingångssignalen kan styrkan i transistorns reaktion moduleras inom ett stort spann och kopplingar kan skapas där inga kopplingar tidigare fanns. Det ger ett beteende som är jämförbart med synapsernas eller med kommunikationen mellan två hjärnceller.

Detta innebär även ett stort steg framåt inom maskininlärning med organisk elektronik. Inom maskininlärning används i dag mjukvarubaserade neurala nätverk för det som också kallas djupinlärning. Mjukvaran ser till att signalerna skickas mellan ett stort antal noder för att simulera en enda synaps, något som kräver stor beräkningskraft och därmed också energi. Forskarnas hårdvara gör samma sak med en enda elektronisk komponent.

– Vår organiska elektrokemiska transistor kan därför utföra tusentals vanliga transistorers jobb med en energiåtgång som närmar sig den energi som går åt när en mänsklig hjärna skickar signaler mellan två celler, säger Simone Fabiano.

Forskningen har finansierats med medel från bland andra Knut och Alice Wallenbergs stiftelse, Vinnova, Vetenskapsrådet och Stiftelsen Strategisk Forskning.

 

Senaste nytt

Golfa med 3D-print

24 november 2020

Cobra har tillsammans med HP tagit fram världens första 3D-printade golfklubba. Lanseringen sägs vara början på stora förändringar inom sporten.

Revision av RPA

24 november 2020

När myndighetsbeslut tas av datorer ökar ofta effektiviteten och rättssäkerheten, men det sker för lite kontroll och uppföljning. Det visar en ny granskning gjord av Riksrevisionen.

Krav på distansjobb

23 november 2020

Hälften av alla kvinnor mellan 30 till 49 år skulle tacka nej till ett arbete om det inte går att jobba på distans och närmare 90 procent anser att digitalisering leder till ett friare arbetsliv. Det visar en ny undersökning. 

Framtidens drönare

23 november 2020

I projektet Nordic Drone Initiative gå de nordiska länderna samman för att driva på utvecklingen av drönare. Det gäller både gods- och passagerartransporter och kan handla om luft-taxi, autonoma budtjänster och nya turistkoncept.

Appen för katten

20 november 2020

Nu finns det en app, som med hjälp av AI, översätter kattens läten. Än så länge finns 13 fraser i appens ordförråd, till exempel mata mig, jag är arg och lämna mig ifred.

Sämst på lösen

20 november 2020

Det verkar vara fortsatt svårt att komma på säkra lösenord. 123456 och 123456789 är de vanligaste lösenorden men de tar mindre än en sekund att knäcka.