科技日报记者 张佳欣

美国南加州年夜学研究团队开发出一种新型人工神经元，可以或许模拟生物年夜脑细胞的电化学举动。这一结果标记着神经形态计较技能的冲破，有望显著缩小芯片体积、降低能耗，并鞭策通用人工智能（AI）的实现。相干论文发表在新一期《天然·电子学》杂志。

这类人工神经元差别在传统的数字处置惩罚器或者硅基“类脑芯片”，它能真正模拟生物神经元的运作方式。于年夜脑中，神经勾当由化学物资触发。而于这类人工神经元中，化学反映一样能驱动信息处置惩罚。也就是说，它不是用公式去“模仿”神经元的举动，而是经由过程物理历程去“复制”年夜脑的机制。

于生物体系中，年夜脑经由过程电旌旗灯号与化学旌旗灯号配合完成信息通报。神经元先孕育发生电旌旗灯号，这些旌旗灯号于突触处转化为化学旌旗灯号，再由化学旌旗灯号引发下一个神经元形成新的电旌旗灯号，实现神经勾当的连锁反映。

研究团队这次采用一种被称为“扩散忆阻器”的新型器件，初次于物理层面上高保真地再现了这一历程。扩散忆阻器的事情机制依靠在离子的扩散及影象效应。与传统基在电子流的晶体管差别，离子的运动更靠近年夜脑中神经元的天然勾当，使患上进修可以直接于硬件层面发生。

这类新型人工神经元不仅于能源使用方面极其高效，还有于布局上年夜幅简化。研究团队暗示，一个扩散忆阻器人工神经元仅需一个晶体管的空间，而传统设计凡是需要数十至数百个晶体管。如许的立异象征着将来芯片的体积及能耗都有望削减几个数目级，为构建更紧凑、更节能、更靠近人脑效率的人工智能体系奠基基础。