【新唐人2010年4月26日讯】(大纪元记者王明编译报导)据最新的研究指出，科学家已经研发出先进的电子装置，与传统电脑相比，这种装置可以做更多复杂的决定，并同时执行多重任务，可使未来的电脑在学习和识别资讯上，更像人类。
“忆阻器”可储存过去的记忆
据生活科学(LiveScience.com)网站报导，
美国密歇根大学(University of Michigan)研究人员所研发的这些电子装置，安装了被称为“忆阻器”(memristors)的电子元件。有别于传统的电路设计，这些电子元件能储存过去的电路状态，例如记忆电源切断前的电压值高低，以及使用时间的长短等。
正是忆阻器的这种性质，使它们非常类似大脑中连接各个脑细胞或神经元的突触(synapses)。突触类似可重新配置的开关，与几千个神经元相连，能够透过神经元传输的电子信号的强度和时间先后，记忆这些神经元上的信号传递情况。
模拟大脑 具记忆和学习过程
就传统电脑而言，逻辑和记忆元件位于电路中的不同区块，每个元件只与邻近的少数元件相互连结。因此，传统电脑能以线性方式运作，使其能在有限的变数下，迅速完成比较简单的工作。
研究人员应用与传统电脑完全不同的模式，也就是把忆阻器连接在传统电子电路上，藉以模拟大脑的操作模式，利用忆阻器，藉由“电位-时间差引导的突触可塑特性”(spike timing dependent plasticity)，使其具备类似大脑记忆和学习的过程。
“电位-时间差引导的突触可塑特性”是指相互关联的神经元经过刺激后，神经元之间的连接能力变得更强的特性，这项特性被认为是哺乳动物的大脑在记忆和学习上的生理基础。 人类大脑中类似突触传导的变化，在本质上引起长期记忆。
研究人员发现，他们可以变换系统中的电压时间长短以及不同电压的先后顺序，相应电路导电程度会逐渐增加或减少。
科学家目前希望电脑能像猫一样聪明，能在堆满家俱的房子里，在不断改变房间布局的情况下，每次都找出从前门到沙发的最短路径。
无需控制 无人飞机直接做决策
研究人员陆威(Wei Lu，音译)指出，这种电脑可应用在武器上，例如，将它安装在无人驾驶飞机或车辆中，以便直接做出决策，而无须将影像传回控制人员并等待指示。
他说，下一个步骤是建立一个更大的系统，其中包含数百个人工神经元和忆阻器构成的突触。最终的目标是研发一台复杂的超级电脑，并将其体积控制在仅有两公升汽水瓶般大小的机器内。
目前，美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室(Lawrence Livermore National Laboratory)拥有一台世界上最先进的超级电脑“曙光”(Dawn)。它能模拟10亿和10兆个突触，此规模超过了猫脑的突触数量。不过，这台庞大的机器使用超过14万颗中央处理器，当它运作时，需要100万瓦的电力才能驱动，而且它的执行效能，仅仅达到猫脑的千分之一到百分之一而已。
研发忆阻器 传统电脑也受益
依据“摩尔定律”(Moore's Law)，电脑的运算能力，平均每两年会增加一倍。忆阻器除了能够研发出更近似大脑的电脑，还可以帮助传统电脑与“摩尔定律”齐步并进。
惠普实验室(Hewlett-Packard Laboratories)的研究人员在4月份发行的《自然》(Nature)杂志中指出，忆阻器可以执行运算，这表示记忆体晶片也可以做逻辑运算，这与现行电脑中，专职运算的中央处理器与记忆体晶片分离的做法有所不同。
陆威说：“未来电脑计算能力的增强，可能并非仅来自于中央处理器本身速度的提升，而是朝向提高运算效能的方向前进。”
“忆阻器”可储存过去的记忆
据生活科学(LiveScience.com)网站报导，
美国密歇根大学(University of Michigan)研究人员所研发的这些电子装置，安装了被称为“忆阻器”(memristors)的电子元件。有别于传统的电路设计，这些电子元件能储存过去的电路状态，例如记忆电源切断前的电压值高低，以及使用时间的长短等。
正是忆阻器的这种性质，使它们非常类似大脑中连接各个脑细胞或神经元的突触(synapses)。突触类似可重新配置的开关，与几千个神经元相连，能够透过神经元传输的电子信号的强度和时间先后，记忆这些神经元上的信号传递情况。
模拟大脑 具记忆和学习过程
就传统电脑而言，逻辑和记忆元件位于电路中的不同区块，每个元件只与邻近的少数元件相互连结。因此，传统电脑能以线性方式运作，使其能在有限的变数下，迅速完成比较简单的工作。
研究人员应用与传统电脑完全不同的模式，也就是把忆阻器连接在传统电子电路上，藉以模拟大脑的操作模式，利用忆阻器，藉由“电位-时间差引导的突触可塑特性”(spike timing dependent plasticity)，使其具备类似大脑记忆和学习的过程。
“电位-时间差引导的突触可塑特性”是指相互关联的神经元经过刺激后，神经元之间的连接能力变得更强的特性，这项特性被认为是哺乳动物的大脑在记忆和学习上的生理基础。 人类大脑中类似突触传导的变化，在本质上引起长期记忆。
研究人员发现，他们可以变换系统中的电压时间长短以及不同电压的先后顺序，相应电路导电程度会逐渐增加或减少。
科学家目前希望电脑能像猫一样聪明，能在堆满家俱的房子里，在不断改变房间布局的情况下，每次都找出从前门到沙发的最短路径。
无需控制 无人飞机直接做决策
研究人员陆威(Wei Lu，音译)指出，这种电脑可应用在武器上，例如，将它安装在无人驾驶飞机或车辆中，以便直接做出决策，而无须将影像传回控制人员并等待指示。
他说，下一个步骤是建立一个更大的系统，其中包含数百个人工神经元和忆阻器构成的突触。最终的目标是研发一台复杂的超级电脑，并将其体积控制在仅有两公升汽水瓶般大小的机器内。
目前，美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室(Lawrence Livermore National Laboratory)拥有一台世界上最先进的超级电脑“曙光”(Dawn)。它能模拟10亿和10兆个突触，此规模超过了猫脑的突触数量。不过，这台庞大的机器使用超过14万颗中央处理器，当它运作时，需要100万瓦的电力才能驱动，而且它的执行效能，仅仅达到猫脑的千分之一到百分之一而已。
研发忆阻器 传统电脑也受益
依据“摩尔定律”(Moore's Law)，电脑的运算能力，平均每两年会增加一倍。忆阻器除了能够研发出更近似大脑的电脑，还可以帮助传统电脑与“摩尔定律”齐步并进。
惠普实验室(Hewlett-Packard Laboratories)的研究人员在4月份发行的《自然》(Nature)杂志中指出，忆阻器可以执行运算，这表示记忆体晶片也可以做逻辑运算，这与现行电脑中，专职运算的中央处理器与记忆体晶片分离的做法有所不同。
陆威说：“未来电脑计算能力的增强，可能并非仅来自于中央处理器本身速度的提升，而是朝向提高运算效能的方向前进。”
