韓國科學(xué)技術(shù)研究院團(tuán)隊開發(fā)了一款超小型計算芯片，該芯片基于下一代神經(jīng)形態(tài)半導(dǎo)體技術(shù)，具備自我學(xué)習(xí)和糾錯能力。這項突破性的研究成果在線發(fā)表在最新一期《自然·電子學(xué)》雜志上。

傳統(tǒng)計算機(jī)系統(tǒng)通常將數(shù)據(jù)處理與存儲功能分開，導(dǎo)致在處理如人工智能（AI）這樣復(fù)雜任務(wù)時效率不高。而新研發(fā)的憶阻器集成系統(tǒng)模仿了人類大腦的信息處理模式，能夠同時進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲和計算，這使其比現(xiàn)有系統(tǒng)更加高效。這種系統(tǒng)可以應(yīng)用于智能安全攝像頭中，即時識別異常活動，且無需依賴云端服務(wù)器；在醫(yī)療設(shè)備中，它可以實(shí)時分析健康數(shù)據(jù)，提供及時的診斷輔助。

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配備高可靠性無選擇器32×32憶阻器交叉陣列的計算芯片的掃描電子顯微鏡圖像（左）。為實(shí)時人工智能實(shí)現(xiàn)而開發(fā)的硬件系統(tǒng)（右）。

此次研制的計算芯片一大亮點(diǎn)在于其自適應(yīng)學(xué)習(xí)能力。它可以自動糾正由非理想特性引發(fā)的錯誤。例如，在視頻流處理過程中，芯片能夠?qū)W會區(qū)分移動物體與背景，并隨著時間不斷優(yōu)化這一能力。這種自學(xué)習(xí)機(jī)制已被證明可以在實(shí)時圖像處理中，達(dá)到與理想計算機(jī)模擬相媲美的準(zhǔn)確性，標(biāo)志著一個既可靠又實(shí)用的類腦組件系統(tǒng)的完成。

研究團(tuán)隊通過設(shè)計一種高可靠性憶阻器實(shí)現(xiàn)了對電阻變化的精確控制，并創(chuàng)建了一個高效系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)自學(xué)習(xí)過程，從而避免了復(fù)雜補(bǔ)償步驟的需求。實(shí)驗結(jié)果驗證了這種支持實(shí)時學(xué)習(xí)和推理的下一代神經(jīng)形態(tài)半導(dǎo)體集成系統(tǒng)的商業(yè)化潛力，為克服現(xiàn)有技術(shù)限制提供了創(chuàng)新解決方案。

這項技術(shù)有望改變AI在日常裝置中的應(yīng)用方式，讓AI任務(wù)能夠在本地環(huán)境中得到快速處理，不僅提升了速度、增強(qiáng)了隱私保護(hù)，還提高了能源效率。這款基于憶阻器的計算芯片代表著向更先進(jìn)的人工智能硬件邁出的重要一步，預(yù)示著未來智能設(shè)備性能的巨大飛躍。