음파가 뉴로모픽 칩에 뇌 모방의 이점 제공

애리조나 대학교 연구진이 샤오동 옌의 주도로 생물학적 뉴런을 더 잘 모방할 수 있는 음파 기반의 음향 시냅스를 개발했다. 이 장치는 에폭시 접착제로 연결된 세 개의 알루미늄 막대에 초음파 송신기와 센서를 부착한 구조로 구성된다. 연구진은 음파를 사용하여 데이터를 인코딩하고 파이-비트(phi-bit)의 위상을 변조함으로써 시냅스 가소성을 모방해 시간이 지남에 따라 연결을 강화하거나 약화시킬 수 있도록 했다. 테스트 결과, 음향 시냅스는 아이리스 꽃 분류에서 기존의 다층 퍼셉트론 신경망보다 뛰어난 성능을 보였으며, 단 39개의 매개변수로 96.7%의 정확도를 달성하고 최고 정확도에 20% 더 빠르게 도달했다. 이 장치의 소비 전력은 현재 전자식 뉴로모픽 하드웨어의 최대 10분의 1 수준이다. 또한 막대 하나를 추가하면 도파민 및 세로토닌과 관련된 과정 같은 신경조절 과정을 모방할 수 있어 생물학적 두뇌와 유사한 유연한 적응이 가능해진다. 이 연구 결과는 6월 12일 《사이언스 어드밴시스(Science Advances)》에 게재되었다.