Фахівці Каліфорнійського університету в Сан-Дієго представили апаратну платформу на основі нікелату неодиму, яка поєднує пам’ять і обчислення на одному чіпі. Результати роботи опубліковано 9 березня в журналі Nature Nanotechnology.

Розробка команди професора Дуйгу Кузума з проєкту Q-MEEN-C відрізняється від існуючих нейроморфних систем принципом роботи. Численні вузли платформи фізично з’єднані через спільну підкладку з перовськіту-нікелату, легованого воднем. Коли іони водню проникають у матеріал під металевими електродами, вони формують хмари й переміщуються під час подачі напруги, змінюючи електричний опір. Активність одного вузла впливає на поведінку інших через спільне середовище, що створює колективну роботу мережі.

Платформа використовує просторово-часові обчислення. Вхідні сигнали перетворюються на електричні імпульси, які взаємодіючі вузли трансформують у складні патерни. Програмовані з’єднання зчитують ці патерни для класифікації даних.

Система пройшла випробування у двох симуляціях. Під час розпізнавання вимовлених цифр вона показала високу точність. У тесті на виявлення епілептичних нападів за даними ЕЕГ платформа визначила провісники нападу за кілька секунд мозкової активності, перевершивши методи часової обробки.

Пристрій працює зі швидкістю сотень наносекунд і споживає близько 0,2 наноджоулів на операцію. Дослідники планують масштабувати систему та інтегрувати її з напівпровідниковою електронікою для медичних моніторів і автономних пристроїв.