Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Künstliche Zelle verbessert Computernetzwerke

10.07.2015

Neues Neuron ist besser, schneller und energieeffizienter als Vorgänger

Forscher haben künstliche Neuronen geschaffen, die als grundlegende Bausteine für artifizielle neuronale Netzwerke dienen könnten. Verglichen mit früheren Designs, ist das neue Neuron energieeffizienter, robuster gegenüber thermalen Einwirkungen und reaktionsschneller. Das sogenannte "Straintronic Spin Neuron" wurde von Forschern der Universität Richmond http://richmond.edu  entwickelt.


Neuronen: Künstliche Variante ist robuster

(Foto: flickr.com/Mike Seyfang)

Vermenschlichte Computer lernen besser

"Die meisten Computer sind digital und verwenden dazu dementsprechende logische Verfahren", meint Supriyo Bandyopadhyay, einer der Forschungsleiter. "Jedoch gibt es bestimmte Aufgaben, die ein Computer viel besser durch ein neuromorphes System bewerkstelligen könnte. Solch ein System basiert darauf, wie ein menschliches Gehirn Informationen wahrnimmt und verarbeitet. Die Entwicklung solcher Systeme wurde jedoch bislang von der Notwendigkeit aufwendiger und energiefressender Transistoren und elektronischer Apparaturen für die Implementierung künstlicher Neuronen gebremst."

"Glücklicherweise gibt es andere Wege, Neuronen zu implementieren, wie zum Beispiel magnetische Geräte", meint der Forscher weiter. Und so basiert das neue Neuron auf Magnettunnelknotenpunkten. Ein piezoelektrischer Film versorgt die Nervenzelle mit elektrischer Spannung.

"Die außergewöhnliche Energieeffizienz in diesem Neuron erreichen wir aufgrund der niedrigen Spannung, die durch den neuen Aufbau nötig ist. Zusätzlich zu der Energieeffizienz ist das Neuron viel widerstandsfähiger gegenüber thermischen Veränderungen als derzeit verwendete Neuronen."

Großes Anwendungspotential

Mit diesen Eigenschaften können die Neuronen für zahlreiche Anwendungen verwendet werden, etwa für das Hebbsche Lernen. Wenn also ein Neuron A ein Neuron B erregt und wiederholt und dauerhaft zur Erzeugung von Aktionspotentialen in Zelle B beiträgt, so resultiert dies in Wachstumsprozessen oder metabolischen Veränderungen in einer oder in beiden Zellen, die bewirken, dass die Effizienz von Zelle A in Bezug auf die Erzeugung eines Aktionspotentials in B größer wird. Eine weitere mögliche Anwendung sehen die Forscher in der Zeichenerkennung.

Christian Sec | pressetext.redaktion

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Informationstechnologie:

nachricht Industrie 4.0: Fremde Eindringlinge im Unternehmensnetz erkennen
16.04.2018 | Fraunhofer-Institut für Sichere Informationstechnologie SIT

nachricht Die Thermodynamik des Rechnens
11.04.2018 | Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich)

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Software mit Grips

Ein computergestütztes Netzwerk zeigt, wie die Ionenkanäle in der Membran von Nervenzellen so verschiedenartige Fähigkeiten wie Kurzzeitgedächtnis und Hirnwellen steuern können

Nervenzellen, die auch dann aktiv sind, wenn der auslösende Reiz verstummt ist, sind die Grundlage für ein Kurzzeitgedächtnis. Durch rhythmisch aktive...

Im Focus: Der komplette Zellatlas und Stammbaum eines unsterblichen Plattwurms

Von einer einzigen Stammzelle zur Vielzahl hochdifferenzierter Körperzellen: Den vollständigen Stammbaum eines ausgewachsenen Organismus haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Berlin und München in „Science“ publiziert. Entscheidend war der kombinierte Einsatz von RNA- und computerbasierten Technologien.

Wie werden aus einheitlichen Stammzellen komplexe Körperzellen mit sehr unterschiedlichen Funktionen? Die Differenzierung von Stammzellen in verschiedenste...

Im Focus: Spider silk key to new bone-fixing composite

University of Connecticut researchers have created a biodegradable composite made of silk fibers that can be used to repair broken load-bearing bones without the complications sometimes presented by other materials.

Repairing major load-bearing bones such as those in the leg can be a long and uncomfortable process.

Im Focus: Verbesserte Stabilität von Kunststoff-Leuchtdioden

Polymer-Leuchtdioden (PLEDs) sind attraktiv für den Einsatz in großflächigen Displays und Lichtpanelen, aber ihre begrenzte Stabilität verhindert die Kommerzialisierung. Wissenschaftler aus dem Max-Planck-Institut für Polymerforschung (MPIP) in Mainz haben jetzt die Ursachen der Instabilität aufgedeckt.

Bildschirme und Smartphones, die gerollt und hochgeklappt werden können, sind Anwendungen, die in Zukunft durch die Entwicklung von polymerbasierten...

Im Focus: Writing and deleting magnets with lasers

Study published in the journal ACS Applied Materials & Interfaces is the outcome of an international effort that included teams from Dresden and Berlin in Germany, and the US.

Scientists at the Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) together with colleagues from the Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) and the University of Virginia...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Internationale Konferenz zur Digitalisierung

19.04.2018 | Veranstaltungen

124. Internistenkongress in Mannheim: Internisten rücken Altersmedizin in den Fokus

19.04.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Juni 2018

17.04.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Grösster Elektrolaster der Welt nimmt Arbeit auf

20.04.2018 | Interdisziplinäre Forschung

Bilder magnetischer Strukturen auf der Nano-Skala

20.04.2018 | Physik Astronomie

Kieler Forschende entschlüsseln neuen Baustein in der Entwicklung des globalen Klimas

20.04.2018 | Geowissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics