p Um grupo de pesquisa da Universidade de Tohoku desenvolveu dispositivos spintrônicos que são promissores para futuros sistemas de computação adotivos e com eficiência energética, visto que se comportam como neurônios e sinapses no cérebro humano. p A sociedade da informação de hoje é construída em computadores digitais que evoluíram drasticamente por meio século e são capazes de executar tarefas complicadas de forma confiável. O cérebro humano, por contraste, opera com potência muito limitada e é capaz de executar tarefas complexas com eficiência, usando uma arquitetura que é muito diferente da dos computadores digitais.

p Portanto, o desenvolvimento de esquemas de computação ou hardware inspirados no processamento de informações no cérebro é de amplo interesse para cientistas em áreas que vão desde a física, química, ciência material e matemática, para a eletrônica e a ciência da computação.

p Na computação, existem várias maneiras de implementar o processamento de informações por um cérebro. Spiking neural network é um tipo de método de implementação que imita de perto a arquitetura do cérebro e o processamento de informações temporais. A implementação bem-sucedida de spiking rede neural requer hardware dedicado com neurônios artificiais e sinapses que são projetados para exibir a dinâmica de neurônios biológicos e sinapses.

p Aqui, o neurônio artificial e a sinapse seriam idealmente feitos do mesmo sistema material e operados sob o mesmo princípio de funcionamento. Contudo, esta tem sido uma questão desafiadora devido à natureza fundamentalmente diferente do neurônio e da sinapse nas redes neurais biológicas.

p O grupo de pesquisa, que inclui o professor Hideo Ohno (atualmente o reitor da universidade), Professor Associado Shunsuke Fukami, O Dr. Aleksandr Kurenkov e o Professor Yoshihiko Horio - criaram um neurônio artificial e uma sinapse usando a tecnologia da spintrônica. Spintrônica é um campo acadêmico que visa usar simultaneamente as propriedades elétricas (carga) e magnéticas (spin) de um elétron.

p O grupo de pesquisa já havia desenvolvido um sistema de material funcional composto por materiais antiferromagnéticos e ferromagnéticos. Desta vez, eles prepararam dispositivos neuronais e sinápticos artificiais microfabricados a partir do sistema material, que demonstrou o comportamento fundamental do neurônio biológico e da sinapse - integração-e-disparo com vazamento e plasticidade dependente do tempo de pico, respectivamente - com base no mesmo conceito de spintrônica.

p A rede neural de spiking é conhecida por ser vantajosa sobre a inteligência artificial de hoje para o processamento e previsão de informações temporais. Expansão da tecnologia desenvolvida para circuito unitário, Espera-se que os níveis de bloqueio e sistema levem a computadores que podem processar informações variáveis ​​com o tempo, como voz e vídeo com uma pequena quantidade de energia ou dispositivos de borda que têm a capacidade de adotar usuários e o ambiente por meio do uso.