Интересное

Ученые ЛЭТИ создали сверхэкономичную модель нейрона для вычислительных машин будущего

19 августа 2026, 17:59 — Общественная служба новостей — ОСН

Исследовательский коллектив Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ» разработал модель искусственного нейрона, которая максимально приближена по своим функциональным характеристикам к биологическим нервным клеткам. Как сообщили ТАСС в пресс-службе вуза, ученые не только представили теоретическую схему, но и воплотили ее в действующем прототипе на печатной плате, подтвердив его работоспособность. Инженерная новинка воспроизводит ключевые свойства живых нейронов: способность суммировать поступающие сигналы, генерировать импульс при превышении порогового уровня и переходить в рефрактерную фазу — состояние кратковременного «отдыха» после срабатывания.

Современные системы искусственного интеллекта потребляют энергию в огромных объемах, что делает их эксплуатацию дорогостоящей и экологически обременительной. Причина этого кроется в классической фон-неймановской архитектуре, разделяющей процессор и память: данные постоянно перемещаются между блоками, и этот обмен создает основную часть энергетических потерь. Для кардинального повышения эффективности мировое научное сообщество активно ищет пути перехода к нейроморфным вычислительным системам, которые копируют не только алгоритмы работы мозга, но и его физический принцип — совмещение обработки и хранения информации в одних и тех же элементах.

Модель, предложенная командой ЛЭТИ, состоит из трех базовых компонентов: туннельного диода, генерирующего импульс при достижении критического напряжения, порогового селектора, выполняющего роль управляемого ионного канала, подобного мембранным белкам, и конденсатора, моделирующего емкостные свойства мембраны нейрона. Такое аналоговое решение значительно проще и экономичнее цифровых аналогов. В ходе вычислительного эксперимента сеть, включающая 7 840 таких нейронов и 351 тысячу синаптических связей, показала точность 97,9% при распознавании рукописных цифр из базы MNIST и 89,5% на более сложном наборе изображений одежды Fashion-MNIST — эти показатели находятся на уровне лучших мировых разработок.

Однако главное преимущество TS-TD нейрона кроется не в точности, а в исключительно низком энергопотреблении. По расчетам авторов, гипотетический чип на их основе, работающий на частоте 500 кадров в секунду для изображений размером 28×28 пикселей, будет расходовать всего 0,012 ватта — это в сотни и тысячи раз меньше, чем потребляют современные одноплатные вычислители сопоставимой производительности. В то время как существующие серийные нейроморфные чипы построены на цифровой логике и лишь имитируют спайковую активность, аналоговая архитектура ЛЭТИ открывает путь к созданию принципиально более энергоэффективных процессоров.

Как отметили в университете, новый нейрон может стать базовым элементом не только для гипермасштабных дата-центров будущего, но и для устройств с жесткими ограничениями по питанию: носимой электроники, автономных сенсорных систем, нейроинтерфейсов прямого взаимодействия с мозгом, а также распределенных сетей периферийного искусственного интеллекта. Простота конструкции и технологичность делают его пригодным для массового производства, что приближает момент перехода от концептуальных образцов к коммерческим продуктам.

Поделиться
Анастасия Болигузова

Журналистикой увлеклась на первом курсе университета, окончила филфак. Работала корреспондентом в "КП-Саратов", а также редактором в издании "Новости Саратова". Люблю длительные прогулки на свежем воздухе, итальянскую кухню и все, что связано с околофутбольным движением.

Последние статьи

The Economist: нехватка ракет Patriot угрожает Украине и союзникам США

Дефицит ракет-перехватчиков для американских зенитно-ракетных комплексов Patriot приобретает масштаб угрозы для Украины и других государств, использующих эти системы вооружения. Журнал The Economist сообщает, что союзники Вашингтона встревожены сложившейся ситуацией, поскольку…

% дней назад

Новак заявил о скором улучшении ситуации с бензином в России

В ближайшее время несколько российских нефтеперерабатывающих заводов должны завершить ремонты и возобновить работу. Это позволит увеличить предложение топлива на внутреннем рынке, заявил вице-премьер РФ Александр Новак. По его словам, власти…

% дней назад

«Взрывная диарея» охватила США: число заболевших приблизилось к 16 тысячам

В США зарегистрировали 15 716 лабораторно подтвержденных случаев циклоспороза — кишечной инфекции, которую в СМИ иногда называют «взрывной диареей». Еще почти 12 тысяч человек ожидают результатов анализов, сообщает Центр по…

% дней назад

«Не хочу рисковать»: ученый погиб в горах спустя два года после паузы в альпинизме

Доктор физико-математических наук и сотрудник Физико-технического института имени А. Ф. Иоффе РАН погиб во время похода в Кабардино-Балкарии. 48-летний Андрей К. попал под камнепад, сообщает «КП-Петербург» со ссылкой на источники,…

% дней назад

Россия отправила в Армению 26 вагонов пшеницы транзитом через Азербайджан

Из России в Армению отправили новую партию пшеницы транзитом через территорию Азербайджана. В состав вошли 26 вагонов, сообщает Sputnik Азербайджан. Грузовой поезд отправился со станции Баладжары в пригороде Баку в…

% дней назад

Минздрав подготовил проект круглосуточного доступа родственников в больницы

Минздрав подготовил новые правила пребывания родственников и сопровождающих рядом с пациентами в стационарах. Изменения предполагают расширение доступа близких к больным и более четкий порядок получения медицинской информации. Одно из основных…

% дней назад