„Prednost ovakvih neuronskih mreža je u tome što se mogu stvarati pomoću najrazličitijih fizičkih oscilatora, uključujući magnetne i električne. Naučenoj mreži više nisu potrebni računarski proračuni, nego radi samostalno kao odvojeni neuronski organizam“, objasnio je Andrej Veličko sa Petrozavodskog državnog univerziteta.
Savremeni računari rade na bazi najjednostavnije diskretne logike — njihove elementarne memorijske ćelije i računarski moduli mogu da percipiraju i obrađuju samo nule i jedinice. To pruža neograničene mogućnosti za matematičke proračune sa dovoljno velikim brojem jednih i drugih elemenata.
Naučnici već odavno znaju da mozak funkcioniše na potpuno drugačiji način. Za razliku od poluprovodničkih tranzistora, naši neuroni mogu istovremeno da percipiraju veliki broj različitih signala, da ih na kompleksan način sumiraju i menjaju svoju osetljivost na pojedine skupove takvih impulsa.
Te razlike prave neuronske mreže, veštačke pandane lanaca neurona, koji su ili suviše kompleksni za prikazivanje u „punoj“ formi, ili teraju naučnike da pojednostave njihovu konstrukciju, čineći ih nedovoljno dobrim pandanima ljudskog ili mozga drugih živih bića. Treba dodati da njihov rad i obuka zahtevaju ogromnu količinu računarskih resursa, koji su danas dostupni samo u najvećim superračunarima.
Iz tog razloga, Veličko i njegove kolege, kao i druge grupe fizičara po celom svetu, odavno pokušavaju da stvore veštačke neurone. Pre godinu dana, naučnici sa Masačusetskog tehnološkog instituta uspeli su da stvore prvi primitivni lanac sličnih struktura koje su sposobne da prepoznaju određena latinična slova.
Nedavno su ruski naučnici stvorili „veštačke neurone“ sastavljene od tankih filmova vanadijum-dioksida, čija otpornost zavisi od njihove temperature. Na primer, ako se kroz takav neuron propusti dovoljna količina struje, on će se zagrejati i njegov otpor će se naglo smanjiti, za oko 10 hiljada puta, zbog čega će početi da prenosi više struje.
To će dovesti do hlađenja veštačkog neurona, njegovog povratka u početno stanje i gotovo potpunog prestanka kretanja električne energije. Kao rezultat toga, ovakav film će oscilovati, emitujući niz impulsa slično stvarnim nervnim ćelijama u mozgu ljudi i životinja.
Kako su Veličko i njegove kolege otkrili, ukupno 11 sličnih struktura kombinovanih u jednu mrežu koja se sastoji od dva ulazna i izlazna čvora i devet neurona za obradu može da nauči da prepozna jednostavne geometrijske oblike koji se mogu postaviti u kvadrat veličine 3h3 piksela.
Ovi eksperimenti su pokazali da veštački neuroni zasnovani na vanadijumskim filmovima mogu da registruju i obrađuju „višeslojne“ signale, kao i prirodni neuroni, što im omogućuje da se upotrebljavaju kao njihovi punopravni pandani.
Ispostavilo se da je dovoljan samo jedan neuron koji registruje informaciju da nauči da razlikuje ceo sistem i klasifikuje 14 od 102 moguće figure koje se sastoje od takvih blokova. Povećanje broja oscilatora i ulaznih i izlaznih čvorova značajno će proširiti njegove mogućnosti, zaključuju naučnici.
