Большинство задач, которые выполняет человеческий мозг, являются для него достаточно простыми. Огромное количество нервных клеток, соединенных миллиардами синапсов, с огромной скоростью анализируют информацию и принимают нужные решения. При этом процессе все нейроны используют метод параллельной работы. Огромное количество ученых со всего мира на протяжении многих лет пытаются создать искусственную систему, которая сможет работать по такому же принципу и с такой же скоростью. Очень близки к этому стали исследователи из Массачусетского технологического университета, разработавшие на основе мемристора систему, функции которой подобны функциям синапсов. Их разработка имеет наиболее приближенные характеристики к синапсам.
Мемристоры были созданы еще в 2008 году инженерами из компании Hewlett-Packard. Название такие радиоэлектронные устройства получили из-за возможности запоминания своего сопротивления в зависимости от потенциала, который был к ним приложен, и на протяжении какого времени это происходило. Такими же свойствами обладают синапсы, которые, используя воспоминания своих предыдущих сигналов, усиливают связи между нервными клетками.
Связи при помощи синапсов усиливаются и ослабляются за счет концентрации ионов кальция с той или иной стороны мембраны нервной клетки. Исследователи обнаружили, что свойство усиления синаптической связи очень легко имитировать при помощи мемристора. Самым главным отличием от всех предыдущих работ такого плана стало то, что для создания полноценной имитации ученые использовали схему, в которой два мемристора были соединены последовательно. Также ученые решили использовать не просто обычный мемристор, а радиоэлектронное устройство диффузного типа. Приборам такого вида не требуется электрический потенциал для перемещения атомов.
Второй мемристор в схеме был обычного типа и имитировал работу долговременной памяти синапса. Это значит, что когда для усиления связи мемристору первого вида не хватало импульса напряжения, второй мемристор добавлял необходимое напряжение за счет своего сопротивления.
Сейчас ученые работают над созданием имитации работы нейронной сети с использованием мемристоров.
