新“芯”助力人工智能

蘇報訊（記者 袁藝）神經形態計算近年來備受科研人員關注，這種計算模式通過模仿生物神經元和神經網絡的工作原理，構建電子系統，不僅高效節能，而且具備自適應能力，爲信息處理帶來了巨大變革。在語音助手、面部識別、醫療診斷、自動駕駛等多個領域，神經形態計算都展現出了巨大的應用潛力。

神經元和突觸是該類系統的核心組成部分，它們負責信息的處理和傳遞，爲了在電子系統中實現這些生物功能，科學家們需要尋找能夠模擬神經元和突觸行爲的材料，來製成可以用於大規模神經形態計算的芯片。

針對這一問題，西交利物浦大學的研究團隊聯合中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所展開了研究，他們取得重大突破，爲具備神經形態計算的下一代半導體芯片提供了關鍵的材料基礎，助力微電子和人工智能領域發展。相關研究成果近日在國際頂級期刊《自然-通訊》上發表。該期刊收錄生物、醫學、物理、化學、材料、電子等多種學科領域的高質量研究成果。

西浦智能工程學院高級副教授趙春，以及中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所的研究員康黎星和李清文研究員作爲此次發表論文的共同通訊作者，中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所的博士研究生姚建、博士後研究員王琦男和張勇博士共同擔任第一作者。研究團隊的核心成果是將先進材料鋅-內消旋四苯基卟啉與下一代半導體單壁碳納米管這兩種獨特材料相結合，創造出一種新型半導體異質結。

“這種新型異質結材料能夠在極寬的溫度範圍內保持穩定的光電導性能，在芯片內部創造了一個穩定工作的光電轉換儲存平臺，無需任何額外的條件支持。這一技術突破解決了傳統電子材料在極端溫度環境下性能受限的問題，爲神經形態計算這一前沿領域的發展提供了強有力的材料支撐。”趙春解釋道。

該異質結材料不僅性能優越，還具備一定的學習與記憶能力。這意味着，未來，基於這種材料的電子設備在信息處理和數據存儲方面有可能實現更高層次的智能化，從而推動未來人工智能、可穿戴設備、自動駕駛等多個領域的快速發展。“目前，研究團隊已將該技術應用於極端溫度下的自動駕駛場景，並取得了不錯的效果。”趙春介紹道。

西浦智能工程學院院長林永義表示，學院多年來一直致力於人工智能及第三代先進半導體的研發。“智能工程學院創院以來始終積極落實西浦1.0和3.0的教育發展模式，不斷深化產教融合與科教融匯，針對人工智能及第三代先進半導體提前佈局重點攻關研發，讓大學科技創新成果進一步助力產業發展。”他說。