IBM造出全球首個人造神經元，運算能力可跟人腦媲美

對於科研人員來説，要造出一個完全模仿人類腦部運作的人工運算系統是一個存在已久的目標。IBM日前則造出了全球第一個只有納米大小的人造相變神經元。IBM團隊更以此為基礎，一口氣造了500個人造神經元組成的陣列，用以模擬人類腦部内部的訊息傳遞過程。

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建造人工智能腦部當中最大的障礙就是把粒子壓縮成納米大小之餘也能正常運作。而IBM的人工神經元則做到了這點：他們的人工神經元所用的主要物料能壓縮成數納米之餘，以不多的能量就能驅動。這個人造神經元由輸入端、神經薄膜、信號發送器以及輸出端組成，分別代表了生物神經元的樹突、雙分子層、神經細胞主體等部分。

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人類腦部中的有機神經元内有一個用作訊息傳遞閘門的膜，而IBM的人造腦則用上了Germanium-Antimony-Tellerium（GST）去代替這種膜。GST是一種光碟常用的相變物料。GST材料加熱至相當程度就會改變其物理狀態，從非晶體狀態絕緣體變形成為結晶形的導體。換言之，當人造膜被足夠的電流通過時就會轉化為結晶形態，然後「重置」成非晶體狀態。IBM更指出，人工神經元更像人腦一樣擁有隨機性。由於GST物料每次重置之後都不會完全復原至最初的狀態，所以會像人腦一樣擁有隨機性。

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在IBM於8月3日發佈的文章中，IBM則指出其科研團隊向人工神經元上進行了一系列的電流脈衝，最後造出了這種可變形的物料。在神經科學中，這被稱爲生物神經元的「integrate-and-fire」屬性。IBM更表示，這個現象就是以獨立事件來進行運算的基礎，原則上跟人腦的運算原理雷同。具體來説，當我們接觸到熱的東西時就會觸發腦部對於這個東西的反應，而我們接觸不同熱度的東西時腦部都會產生不同的反應；這就是所謂的以獨立事件進行運算。

隨著這些人工神經元的出現，IBM能造出完全模仿人腦運算原理的電腦，用於處理感官資訊。不過，IBM指出目前最困難的地方是要為電腦貼身製造這樣的處理程式。IBM就這次突破性的成果發表了論文，並於網上刊登。

資料來源：IBM、Engadget