ニューロン同士が情報を伝達する仕組みをソフトではなくハードそのもので再現する研究が進んでいる[01/15]

1しじみ ★2019/01/15(火) 16:11:00.47ID:CAP_USER
人間の脳の構造を模倣することで並列的に情報を処理するコンピューティングが模索されています。アメリカの研究者が、従来のようなソフトウェアによる処理ではなく、ハードウェアそのものにニューロンの働きを模倣する仕組みを取り込んだ化合物の生成に成功しました。

Ionic modulation and ionic coupling effects in MoS 2 devices for neuromorphic computing | Nature Materials
https://www.nature.com/articles/s41563-018-0248-5

Toward brain-like computing: New memristor better mimics synapses | University of Michigan News
https://news.umich.edu/toward-brain-like-computing-new-memristor-better-mimics-synapses/

人間が物事を記憶し、訓練を通じて上達できるのは脳が柔軟だからです。この脳の柔軟さ(可塑性)は、神経細胞(ニューロン)同士が互いに信号を交換し合い情報伝達できるからだと考えられています。具体的にはニューロン同士が信号を交わす部位はシナプスと呼ばれ、電気信号が神経伝達物質である可塑性関連タンパク質(PRP)の生成を活性化してシナプスの成長を助けることで、情報が伝達されます。

神経学者はシナプス間では「競争」と「協調」という異なる役割が重要だと考えてきました。1つのシナプスでPRPが放出されると他のシナプスも成長します(協調モード)。反対に、PRPが不足すると一方のシナプスは他方のシナプスを犠牲にすることでリンク(つながり)を弱め、信号がスパイクするのを防ぎます。このような、2つの異なる役割によって、脳は情報を処理しています。
https://i.gzn.jp/img/2019/01/15/mos2-memristor/a01_m.png

このような人間の脳の構造を模倣する試みは「Brain Computing」や「Neuromorphic Computing」として盛んに開発されています。そんな中、ミシガン大学のウェイ・ルー博士の研究チームは、シリコン上に二硫化モリブデン層を生成し、リチウムイオンを付加することで、脳のシナプスによる信号伝達を模倣したハードウェア「Memristor」の開発に成功しました。
https://i.gzn.jp/img/2019/01/15/mos2-memristor/a04_m.jpg

Memristorはリチウムイオンが十分に存在する場合に硫化モリブデンが格子構造を変えてまるで金属であるかのように電子がフィルムを通過できることを発見しました。反対に、リチウムイオンが不足していると、硫化モリブデンは格子構造が元通りになり半導体的な特性を持ち電子が通過できない状態になるとのこと。つまり、シナプスの信号伝達を媒介する役割を持つPRPを、リチウムイオンが担うことで、Memristorは脳のニューロンを模倣しているというわけです。
https://i.gzn.jp/img/2019/01/15/mos2-memristor/a03_m.png

一般的なBrain Computingではソフトウェア上でニューロンの活動を再現するのに対して、Memristorはソフトウェアや複雑な回路を必要とすることなく、端末それ自体でシナプスを再現できるという点が画期的だとのこと。ルー博士の研究チームは、金(Au)を信号を発するニューロンに、丸い電極を信号を受け取るニューロンに見立てたものを接続することで、シナプス間の協調的な成長をシミュレートする端末の作成に成功しています。

ルー博士の研究チームは、「記憶を保持するネットワーク」の実現を目指して、脳の回路を模倣したNeuromorphic Computingの可能性を探るためにMemristorのようなハードウェアを開発しているそうです。

GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20190115-mos2-memristor/

2ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/01/15(火) 16:14:54.17ID:A/hE2YhY
これが可能になると本当に意識や意思をもった思考が生まれる

3ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/01/15(火) 16:24:52.60ID:0+SNQw4D
(35分〜)
ナッツ類、アーモンドですね、被曝させるとカビ生えないんです、米国内流通禁止です、なぜ日本に入ってくるんですか。
http://egg.5ch.net/test/read.cgi/agri/1547281780/l50

4ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/01/15(火) 16:34:31.97ID:k89RK21L
ニューロ・コンピューターなんて20年以上前から普通にやってるだろ?
目立った成果が出てないだけで。
2000年ぐらいに似たような記事見たぞ。

ニューロン同士が成長して勝手に繋がるように出来ないと
人間の可塑性や「閃き」は再現できんだろ。JK

5ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/01/15(火) 18:04:26.59ID:2y3/UCyJ
【レーダー照射】 韓国は毅然とした姿を示し、日本の脳に鏡ニューロンがあることを願う/キム・ドンヨプ慶南大教授[01/14]
https://lavender.5ch.net/test/read.cgi/news4plus/1547479838/

6ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/01/15(火) 21:50:14.80ID:SK0pSYch
脳細胞をちょっとずつ置き換えていったらいいな

7ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/01/16(水) 08:49:10.13ID:kEeq02CG
人工脳ってやつか
魂が宿るのかどうか

8ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/01/16(水) 13:54:42.09ID:ogaxRJCh
すげーな ソフトで十分だと思うけど、ハードにする事によって
どういうメリットが予想されてるの?

9ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/01/16(水) 14:33:22.20ID:DVnDG254
>>8
回路設計の簡単化・単純化
処理の高速化
低消費電力化
量産化によるコスト低下

10ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/01/16(水) 19:51:19.06ID:Zzn7Ewax
>>9
部外者なんだけど、これ、かなり面白い研究だよね

11ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/01/17(木) 19:00:12.78ID:fZtlK3Pl
2003年に駒場の生産技術総合研究所の相原研にいったとき、
チップ化してるって言ってたでwww
どのレベルかわからんけど

12ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/01/20(日) 13:21:29.89ID:myn3jNb7
ニューロンなんてただのRLC回路だろ?小学高学年のおれでもつくれるぞ。
それに50年くらい前までは磁気バブルメモリっていう人工知能素子があったらしいじゃない。

13ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/01/20(日) 20:25:35.88ID:4NvRvFnb
これはあると思うわ

脳が閉じてく、てやつ

14ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/01/25(金) 23:46:24.85ID:jHgo6UoF
>>8
高集積化

15ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/02/06(水) 04:16:24.98ID:qHkNRyjX
>>12
Lはニューロンの再現に必要ない

16ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/02/06(水) 16:33:33.11ID:Ja1LHNU3
>>9
ソフトがいらなくなるの?

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