纳米线网络能像人脑一样学习和记忆

(资料图片)

纳米线网络（左），网络路径的变化和加强（右）。

图片来源：埃隆·洛夫莱斯/《科学进展》

科技日报北京4月24日电 （记者刘霞）澳大利亚悉尼大学科学家领导的一个国际团队在最新一期《科学进展》杂志上刊发论文指出，他们已经证明，纳米线网络可以像人脑一样表现出短期和长期记忆，为在非生物硬件系统中复制类脑学习和记忆铺平了道路，有望用于提升需要在不可预测环境中快速决策的机器人或传感器设备的性能。

最新研究论文资深作者兹丹卡·昆契奇教授指出，纳米线网络由肉眼看不见且导电性能优异的微小银线制成，组成的电路模仿了人脑网络物理结构的各个方面，就像一个合成神经网络：纳米线就像神经元，它们相互连接的地方类似于突触。

为测试纳米线网络能否表现出认知功能，研究团队对其开展了一项类似于人类心理学实验中常常使用的记忆测试：N-Back任务。对于个人来说，N-Back任务可能涉及从一系列猫的图像中记住一张猫的特定照片。人类的平均得分为7，表明人们能在看过7张照片后识别出同一张图像。在对纳米线网络开展测试后，研究人员发现，它也可以在七步后，“记住”电路中所需的终点，这意味着其在N-Back测试中的得分也为7。

研究人员表示，他们所做的是操纵端电极的电压，迫使纳米线通路改变，当纳米线网络被持续增强时，会到达一个不再需要增强的程度，此时信息会被整合到内存中。这有点像人脑中的长期记忆和短期记忆，如果人们想长时间记住某件事，就需要不断训练大脑来巩固它，否则会随着时间的推移逐渐遗忘。

这一最新研究表明，通常与人脑有关的高阶认知功能可以在非生物硬件中模拟，可用于提升在不可预测环境中需要快速决策的机器人或传感器设备的性能。

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