மூளையால் ஈர்க்கப்பட்ட, மிகவும் அளவிடக்கூடிய நியூரோமார்பிக் வன்பொருள்
KAIST ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒற்றை டிரான்சிஸ்டர் நியூரான்கள் மற்றும் சினாப்சுகளை இணைப்பதன் மூலம் மூளையால் ஈர்க்கப்பட்ட மிகவும் அளவிடக்கூடிய நியூரோமார்பிக் வன்பொருளை உருவாக்கினர். நிலையான சிலிக்கான் நிரப்பு உலோக-ஆக்சைடு-குறைக்கடத்தி (CMOS – complementary metal-oxide-semiconductor) தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி, நியூரோமார்பிக் வன்பொருள் சிப் செலவைக் குறைக்கும் மற்றும் உற்பத்தி செயல்முறைகளை எளிதாக்கும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது.
யாங்-கியூ சோய் மற்றும் சுங்-யூல் சோய் தலைமையிலான ஆராய்ச்சி குழு, அதிக அளவிடக்கூடிய நியூரோமார்பிக் வன்பொருளுக்கு ஒற்றை டிரான்சிஸ்டரை அடிப்படையாகக் கொண்ட நியூரான்கள் மற்றும் சினாப்ச்களை உருவாக்கியது மற்றும் உரை, முகப் படங்களை அடையாளம் காணும் திறனைக் காட்டியது. இந்த ஆராய்ச்சி ஆகஸ்ட் 4 அன்று அறிவியல் முன்னேற்றத்தில் இடம்பெற்றது.
நியூரோமார்பிக் வன்பொருள் அதன் செயற்கை நுண்ணறிவு செயல்பாடுகளால் அதிக கவனத்தை ஈர்த்துள்ளது, ஆனால் மனித மூளையைப் பிரதிபலிப்பதன் மூலம் 20 வாட்களுக்கும் குறைவான அதி-குறைந்த திறனை நுகர்கிறது. நியூரோமார்பிக் வன்பொருள் வேலை செய்ய, ஒரு குறிப்பிட்ட சமிக்ஞையை ஒருங்கிணைக்கும் போது ஒரு ஸ்பைக்கை உருவாக்கும் ஒரு நியூரானும், இரண்டு நியூரான்களுக்கு இடையேயான தொடர்பை நினைவுகூரும் சினாப்சும் உயிரியல் மூளையைப் போலவே அவசியம். இருப்பினும், டிஜிட்டல் அல்லது அனலாக் சர்க்யூட்களில் கட்டப்பட்ட நியூரான்கள் மற்றும் சினாப்ச்கள் ஒரு பெரிய இடத்தை ஆக்கிரமித்துள்ளதால், வன்பொருள் செயல்திறன் மற்றும் செலவுகளின் அடிப்படையில் ஒரு வரம்பு உள்ளது. மனித மூளை சுமார் 1011 நியூரான்கள் மற்றும் 1014 சினாப்ச்களைக் கொண்டிருப்பதால், அதை மொபைல் மற்றும் IoT சாதனங்களுக்குப் பயன்படுத்துவதற்கு வன்பொருள் செலவை மேம்படுத்துவது அவசியம்.
சிக்கலைத் தீர்க்க, ஆராய்ச்சி குழு உயிரியல் நியூரான்கள் மற்றும் சினாப்சுகளின் நடத்தையை ஒரு டிரான்சிஸ்டருடன் பிரதிபலித்தது, மேலும் அவற்றை 8 அங்குல அடுப்பில் இணைத்தது. தயாரிக்கப்பட்ட நியூரோமார்பிக் டிரான்சிஸ்டர்கள் தற்போது பெருமளவில் உற்பத்தி செய்யப்படும் நினைவகம் மற்றும் தர்க்கத்திற்கான டிரான்சிஸ்டர்களின் அதே அமைப்பைக் கொண்டுள்ளன. கூடுதலாக, நியூரோமார்பிக் டிரான்சிஸ்டர்கள் முதன்முதலில் “ஜானஸ் அமைப்பு” மூலம் செயல்படுத்தப்படலாம் என்பதை நிரூபித்தது, இது நாணயங்கள் தலைகள் மற்றும் வால்களைப் போலவே நியூரான் மற்றும் சினாப்சாகவும் செயல்படுகிறது.
பேராசிரியர் யாங்-கியூ சோய், சிக்கலான டிஜிட்டல் மற்றும் அனலாக் சர்க்யூட்களை அடிப்படையாகக் கொண்ட நியூரான்கள் மற்றும் சினாப்சுகளை ஒரே டிரான்சிஸ்டருடன் மாற்றுவதன் மூலம் இந்த வேலை வன்பொருள் செலவை வியத்தகு முறையில் குறைக்கும் என்று கூறினார். “ஒரு டிரான்சிஸ்டரைப் பயன்படுத்தி நியூரான்கள் மற்றும் சினாப்ச்கள் செயல்படுத்தப்படலாம் என்பதை நாங்கள் நிரூபித்துள்ளோம்” என்று முதல் எழுத்தாளர் ஜூன்-கியூ ஹான் கூறினார். “ஒரு நிலையான CMOS செயல்முறையைப் பயன்படுத்தி ஒற்றை டிரான்சிஸ்டர் நியூரான்கள் மற்றும் சினாப்சுகளை ஒரே செதில் இணைப்பதன் மூலம், நியூரோமார்பிக் வன்பொருளின் வன்பொருள் செலவு மேம்படுத்தப்பட்டுள்ளது, இது நியூரோமார்பிக் வன்பொருளின் வணிகமயமாக்கலை துரிதப்படுத்தும்” என்று ஹான் மேலும் கூறினார். இந்த ஆய்வானது தேசிய ஆராய்ச்சி அறக்கட்டளை (NRF) மற்றும் IC வடிவமைப்பு கல்வி மையம் (IDEC) மூலம் ஆதரிக்கப்பட்டது.
References: