音波が脳を模倣するニューロモルフィック・チップに優位性をもたらす

アリゾナ大学の研究者ら（Xiaodong Yan率いる）は、音波を用いて生物学的ニューロンをより忠実に模倣できる音響シナプスを開発した。このデバイスは、エポキシ接着剤で接続された3本のアルミニウム棒と、超音波送信機およびセンサーで構成される。研究者らは音波を用いてデータを符号化し、ファイビット（phi-bit）の位相を変調することでシナプス可塑性を模倣し、時間経過に伴う接続の強化・弱化を可能にした。テストでは、音響シナプスは従来の多層パーセプトロンニューラルネットワークよりもアヤメの花の分類で優れ、わずか39個のパラメータで96.7％の精度を達成し、最大精度に20％速く到達した。このデバイスの消費電力は、現在の電子ニューロモルフィックハードウェアの最大10分の1である。さらに、棒を1本追加することで、ドーパミンやセロトニンに関わるものなど、神経調節プロセスを模倣できるようになり、生物学的脳と同様の柔軟な適応が可能になる。この研究成果は、6月12日付の『Science Advances』に掲載された。