GST被用于改進人造神經元

在沒有外部編程的幫助下，brain-like computer能夠自主學習并改進，讓機器在工作時更加出色，比如在進行語音和表情識別的時候。而且它還能像大腦神經元一樣存儲和處理數據——不過，傳統(tǒng)的計算機信息處理技術由于讓這些功能分離而導致工作效率很低。現在，利用一種叫GST（組成元素鍺、銻和碲的首字母縮寫）的合金，兩個研究團隊研制出了新的模擬神經細胞和神經元、以及連接他們的突觸。來自于英國埃克斯特大學的David Wright和同事發(fā)明了一種GST神經元，斯坦福大學的Philip Wong和同事發(fā)明了一種納米尺度的電子突觸——這種電子突觸之間的連接甚至可以像人腦的突觸一樣調整其連接的強度。

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GST原本作為一種能變化相位的合金被人們知曉。被加熱時，它能改變分子結構，從一種晶體轉換到另一種無序的非晶體相位。以前，GST被用于DVD做基于二進制的信息數據的簡單記錄和激光讀取。但是，現在，科學家為GST找到了新的發(fā)揮空間。

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GST不同的小區(qū)域能讓晶體和非晶體狀態(tài)處于不同的演變程度，其應用不再僅僅局限于DVD存儲里的兩種狀態(tài)。

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當GST晶體狀態(tài)到特定閾值，生成和發(fā)出信號時，它能模擬真正神經元的觸發(fā)過程。晶體與非晶體在轉換時，若電阻突然降低，David Wright研制的神經元能模擬真實閾值點的觸發(fā)，以電流脈沖形式接收的信號就應用到人造神經元的工作中。

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GST的優(yōu)勢還不止于此。在一個真正的神經元工作時，它產生的到另一個神經元信號的重要性取決于他們之間突觸的連接強度。這種強度基于一種叫STDP的程序來調整：當第一個神經元重復激發(fā)，突觸的連接強度增加，而如果第二個神經元先激發(fā)，突觸的連接強度將會減弱。

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斯坦福大學的一個團隊成員說，像STDP一樣，GST能改變自身電阻的能力讓他們得以設計程序來修正人造突觸的強度。

點評：這種利用晶體相位變化的設備可能真正抓住了人大腦工作模式的精髓，但如何低成本的在一個芯片上放置下上億個這樣的人造神經設備是個難題。