SEOUL / LONDON (IT BOLTWISE) – Forscher von KAIST haben einen neuartigen Halbleiter entwickelt, der das Verhalten von Neuronen nachahmt und dabei den Energieverbrauch um fast 28 % senkt. Diese Technologie könnte die Zukunft der KI-Hardware revolutionieren und Anwendungen wie Edge Computing und autonomes Fahren effizienter gestalten.
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In einer bemerkenswerten Entwicklung haben Wissenschaftler der KAIST einen Halbleiterchip vorgestellt, der das Verhalten menschlicher Neuronen nachahmt. Diese Technologie, bekannt als ‘Frequency Switching Neuristor’, nutzt zwei Arten von Memristoren, um die Spiking-Frequenz zu regulieren und ermöglicht es dem Chip, autonom zu lernen und sich anzupassen. Diese Fähigkeit, die als ‘intrinsische Plastizität’ bezeichnet wird, ist ein bedeutender Schritt in Richtung energieeffizienter und widerstandsfähiger KI-Systeme.
Der ‘Frequency Switching Neuristor’ kombiniert einen flüchtigen Mott-Memristor, der auf Eingaben nur vorübergehend reagiert, mit einem nicht-flüchtigen Memristor, der Signale über längere Zeiträume speichert. Diese Kombination ermöglicht es dem Chip, die Häufigkeit seiner Signale zu steuern, ähnlich wie das menschliche Gehirn auf wiederholte Reize reagiert. Diese Technologie könnte insbesondere in Bereichen wie Edge Computing und autonomem Fahren von großem Nutzen sein, wo Energieeffizienz und Systemstabilität entscheidend sind.
Simulationsstudien haben gezeigt, dass diese neuartige Technologie den Energieverbrauch im Vergleich zu herkömmlichen neuronalen Netzwerken um 27,7 % reduziert. Darüber hinaus zeigt der Chip eine bemerkenswerte Widerstandsfähigkeit: Selbst bei Beschädigung einiger Neuronen kann das Netzwerk seine Leistung durch Umorganisation wiederherstellen. Diese Fähigkeit zur Selbstheilung ist ein weiterer Vorteil, der die Langlebigkeit und Zuverlässigkeit von KI-Systemen erhöhen könnte.
Professor Kyung Min Kim, der die Forschung leitete, betont die Bedeutung dieser Entwicklung für die Zukunft der KI-Hardware. Die Fähigkeit, sich an veränderte Bedingungen anzupassen und selbst nach Schäden zu erholen, könnte entscheidend für Anwendungen sein, die langfristige Stabilität erfordern. Die Forschung wurde von der National Research Foundation of Korea und Samsung Electronics unterstützt und in der renommierten Fachzeitschrift Advanced Materials veröffentlicht.
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