Разгоняем нейросети: NIST представила систему, которая сделает нейросети в тысячи раз быстрее человеческого мозга

Команда из Национального института стандартов и технологий (NIST) разработала сложную сверхпроводниковую схему, которая позволит нейросетям работать в 100 000 раз быстрее, чем человеческий мозг. Это первая схема, которая ведет себя как биологический синапс и использует всего один фотон для передачи и приема сигналов.

Такая разработка может быть невероятно энергоэффективной, поскольку для достижения результата используется однофотонный детектор и переход Джозефсона. Переход Джозефсона – это пара сверхпроводников, соединенных тонким мостом из диэлектрика, через который электроны могут создавать туннель. Переход используется для получения небольших импульсов напряжения. Накапливаясь, импульсы сливаются и образуют сверхпроводящую петлю.

По словам исследователей, такое поведение схоже с поведением биологических синапсов. Накопленный ток служит формой кратковременной памяти, поскольку он показывает то, сколько раз нейрон передавал какой-либо сигнал в ближайшем прошлом. Такая “память” может записывать от сотен наносекунд до миллисекунд и более, в зависимости от времени, которое требуется для затухания электрического тока в сверхпроводящих петлях.

Это означает, что схема может быть приспособлена к решению проблем, возникающих в различных временных масштабах – от управления высокоскоростными промышленными системами до неторопливых разговоров с людьми.

В NIST считают, что новая разработка поможет в будущем решать крупные и значимые проблемы, которые с нынешними вычислительными мощностями просто нерешаемы.