了解电子大脑的构建模块

计算机位是二进制的，值为0或1.相比之下，大脑中的神经元可以具有各种不同的内部状态，具体取决于它们接收的输入。这使得大脑能够以比计算机更节能的方式处理信息。格罗宁根大学(UG)的物理学家正在研究忆阻器，带有记忆的电阻器，由铌掺杂的钛酸锶制成，模仿神经元的工作原理。他们的研究结果于10月21日发表在应用物理学杂志上。

大脑在很多方面都优于传统计算机。脑细胞使用更少的能量，更快地处理信息并且更具适应性。脑细胞对刺激的反应方式取决于它们所接收的信息，这些信息会增强或抑制神经元。科学家们正致力于开发能够模仿这种行为的新型设备，称为忆阻器。

记忆

该论文的第一作者，UG研究员Anouk Goossens测试了由掺杂铌的钛酸锶制成的忆阻器。忆阻器的电导率由电场以模拟方式控制：'我们使用系统切换电阻的能力：通过施加电压脉冲，我们可以控制电阻，并使用低电压我们读出不同状态下的电流。脉冲强度决定了器件的电阻。我们已经表明可以实现至少1000的电阻比。然后我们测量了一段时间内发生的事情。Goossens对阻力状态的时间动态特别感兴趣。

她观察到设定阻力的脉冲持续时间决定了“记忆”的持续时间。对于持续一秒到两分钟的脉冲，这可能在一到四个小时之间。此外，她发现在100次开关循环后，材料没有出现疲劳迹象。

忘记

“你可以用不同的东西做这件事”，Goossens说。“通过”以不同的方式教导“设备，使用不同的脉冲，我们可以改变它的行为。” 阻力随时间变化的事实也是有用的：'这些系统可以像大脑一样忘记。它允许我将时间用作可变参数。此外，Goosse所制造的设备将内存和处理结合在一个设备中，这比传统的计算机体系结构更有效，在传统的计算机体系结构中，存储(在磁性硬盘上)和处理(在CPU中)是分开的。

作为格罗宁根大学纳米科学硕士课程的一部分，Goossens在一个研究项目期间进行了论文中描述的实验。Goossens的研究项目由功能材料自旋电子学的Tamalika Banerjee博士监督。她现在是博士。同一组的学生。

问题

在使用她的设备构建类似大脑的电路之前，Goossens计划进行实验以真正了解材料中发生的情况。'如果我们不确切知道它是如何工作的，我们就无法解决这些电路中可能出现的任何问题。因此，我们必须了解材料的物理特性：它做了什么，为什么?

Goossens想要回答的问题包括哪些参数会影响所实现的状态。'如果我们制造100个这样的设备，他们都是一样的吗?如果他们不这样做，并且存在设备到设备的变化，那就不一定是个问题。毕竟，并非大脑中的所有元素都是一样的。