Ученые из Сиднейского университета и Японского национального института материаловедения (NIMS) обнаружили, что искусственная сеть нанопроволок может быть настроена так, чтобы при электрическом стимулировании реагировать аналогично живому мозгу. Результаты исследования опубликованы в журнале «Nature Communications».
Они обнаружили, что сеть нанопроволок, находясь в состоянии лавинной критичности — «на грани хаоса», как в биологическом мозге, выполняет задачи на оптимальном уровне. Ученые использовали нанопровода, расположенные случайным образом на двухмерной плоскости.
«Там, где провода пересекаются, они образуют электрохимическое соединение, наподобие синапсов между нейронами головного мозга», — сказал ведущий автор исследования Джоэл Хохстеттер. «Мы обнаружили, что электрические сигналы, проходящие через эту сеть, автоматически находят лучший маршрут для передачи информации. И эта архитектура позволяет сети «запоминать» предыдущие пути через систему», — добавил он.
Используя моделирование, исследователи попробовали сделать случайную нейросеть наиболее эффективной для решения простых задач. Во время экспериментов выяснилось, что слабый электрический сигнал недостаточно стимулирует сеть, а слишком сильный делал ее «ответы» хаотичными и бесполезными для решения проблем. Оптимальный сигнал для получения полезного выхода находился на границе этого хаотического состояния.
Как пояснила профессор Зденка Кунчич из исследовательской группы, некоторые теории нейробиологии предполагают, что человеческий разум действует наиболее эффективно именно на грани этого хаоса или в том, что называется критическим состоянием.
Ученые отмечают, что их открытие открывает захватывающие возможности для развития искусственного интеллекта.
