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3D计算装置利用活脑细胞辨识不同模式

发布时间: 2026-04-30 11:11:26 来源: 科技日报

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美国普林斯顿大学科学家将鲜活的脑细胞与前沿电子技术巧妙融合,打造出一个3D计算装置。该装置可经编程,学会辨识不同的模式。相关论文发表于新一期《自然·电子学》杂志。u7O速刷资讯——每天刷点最新资讯,了解这个世界多一点SUSHUAPOS.COM

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新系统艺术图。这个三维装置将生物神经元与先进电子设备融为一体,可以编程识别模式。图片来源:物理学家组织网

团队运用先进制造工艺,以微细金属丝和电极编织出一张3D网格,再用一层薄如蝉翼的环氧涂层轻柔承托。因为涂层极薄,网格获得了恰到好处的柔韧,能与周围生长的柔软神经元“亲密”相接。他们以这张网格为骨架,将数万个神经元培育成庞大的立体网络,用来执行计算任务。u7O速刷资讯——每天刷点最新资讯,了解这个世界多一点SUSHUAPOS.COM

全新的集成方法使团队能以前所未有的精细尺度,记录并调节神经元的电活动。在长达6个多月的时间里,他们一直追踪着这套系统的演化,尝试增强或削弱关键神经元之间的连接,最终训练出一种能准确识别电脉冲模式的算法。u7O速刷资讯——每天刷点最新资讯,了解这个世界多一点SUSHUAPOS.COM

在一项测试中,系统面对成对输入的不同空间模式;在另一项测试中,则分辨不同的时间模式。两轮考验下来,系统均作出了精准区分。团队希望,未来能将系统不断拓展,以胜任日益复杂的任务。u7O速刷资讯——每天刷点最新资讯,了解这个世界多一点SUSHUAPOS.COM

这项研究的初衷,本是为了厘清神经科学领域的一些基本问题,但团队敏锐地意识到,它或许能揭示现代人工智能(AI)技术面临的一个关键瓶颈——能源消耗。AI发展的真正桎梏是能耗,人脑执行类似任务时所消耗的能量,大约仅为当今AI系统功耗的百万分之一。u7O速刷资讯——每天刷点最新资讯,了解这个世界多一点SUSHUAPOS.COM

最新开发的这类系统被称作“3D生物神经网络”。团队强调,它不仅为揭示大脑的计算奥秘打开了一扇窗,还有望帮助人们理解乃至治疗神经系统疾病。u7O速刷资讯——每天刷点最新资讯,了解这个世界多一点SUSHUAPOS.COM

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