В ЮФУ будут создавать электронные устройства, повторяющие принципы функционирования человеческого мозга

Результаты международного проекта могут быть применены для создания нейроморфных элементов перспективной ЭКБ, сенсорики нового поколения, в робототехнике, системах автономного принятия решений и многих других областях, где есть возможность внедрения систем искусственного интеллекта.

Международный проект «Гибридная нейроэлектроника робототехнических комплексов и систем искусственного интеллекта (ИИ) на основе биосовместимых мемристивных наноматериалов» направлен на создание прототипов электронных устройств, основа работы которых повторяет принципы функционирования человеческого мозга. Искусственный интеллект в настоящий момент работает в бинарной (двоичной) логике и его развитие ограничено. По словам экспертов, двоичная логика является универсальным инструментом размышления и вывода знаний, однако плохо справляется с такими простейшими аспектами человеческого поведения, как принятие решений в условиях неопределённости, неполноты знания, неточности измерений и так далее. Коллектив исследователей Института нанотетехнологий, электроники и приборостроения ЮФУ намерен найти и развить новые принципы действия систем ИИ, схожие с биологическими нейронными сетями и позволяющие реализовать новые подходы при создании компонентов нейроморфной электроники.

«Для проекта у нас собрался великолепный междисциплинарный коллектив – каждый из исполнителей обладает высокой квалификацией в том или ином аспекте разработки устройств нейроморфной электроники: ростовых процессах, моделировании, проектировании, конструировании и измерениях», – рассказал директор ИНЭП ЮФУ, к.т.н., доцент Александр Федотов.

В рамках проекта на базе Института создана новая научная лаборатория, ядро которой составляют ведущие сотрудники, молодые ученые и студенты ИНЭП ЮФУ. Руководство коллективом лаборатории и реализацией проекта от ЮФУ будет осуществлять перспективный ученый и специалист Владимир Смирнов. Кроме того, в состав вошли российские исследователи Виктор Казанцев и Алексей Михайлов из ННГУ, а также ведущие ученые и специалисты из Германии, Японии и Южной Кореи, которые обладают глубоким пониманием процессов работы мозга, технологическими аспектами и численными методами. Среди них профессор Университета Конкук Пак Бэ Хо, который является признанным ученым с мировым именем в области создания нейроморфных устройств, исследований 2D материалов, характеризации и контроля дефектов в наноматериалах, разработки электронных устройств с использованием материалов, связанных с графеном и тонкими пленками. Пак Бэ Хо имеет обширный опыт работы как в образовательной сфере, так и в индустриальном секторе, является неоднократным победителем зарубежных конкурсов «мегагрантов», обладателем национальных премий и международных наград. Также в проекте примет участие профессор Чон Гол Юна из Сувонского университета, который с 2018 года время руководил работами некоторых студентов ЮФУ, проводивших исследования на базе его лаборатории. Вместе с ним были получены значимые результаты по оксидным наноматериалам, а также композитам на их основе. Профессор Пак является учеником и коллегой профессора Юна, исследования которых неразрывно связаны с достижениями в области нейроморфной электроники.

«Значимость нашего проекта заключается в том, на какую область направлены его результаты. Сейчас на наших глазах разворачивается технологическая гонка развитых государств за разработками в области искусственного интеллекта и робототехники и страна, которая сможет достичь лидерства в этой сфере, гарантирует для своих граждан технологический суверенитет, безопасность и процветание», – отметил Александр Федотов.

Лаборатория, создаваемая в рамках программы «мегагрантов» — это важный и сложный проект, направленный на преодоление технологического барьера в заявленной области, что уже является уникальным шансом для исследовательского коллектива и университета в целом заявить о себе. «Реализация проекта придаст импульс развитию тематики в области нейроморфной электроники, а также позволит нам внедрять новый опыт и передовые научные результаты в образовательный процесс, готовить кадры для микроэлектронной промышленности с использованием передовых практик, предлагать механизмы модернизации и создания новых производственных линеек на базе отечественных предприятий. Как следствие, повышение узнаваемости бренда ЮФУ как в научной среде, так и среди абитуриентов. Наконец, наш проект позволить укрепить сформированные связи между ЮФУ и корейскими университетами – в частности, и между Россией и Южной Кореей – в целом. Взаимные визиты, научный и академический обмен как нельзя лучше способствуют этому», – поделился директор ИНЭП ЮФУ.

Спрос на продукты, основанные на применении искусственного интеллекта, растет по всему миру: как в гражданской сфере, так и в оборонных тематиках. Исходя из этого, совместная работа ученых ЮФУ с зарубежными коллегами является как никогда актуальной. По словам экспертов, результаты работы позволят совершить качественный шаг вперед в исследованиях в этой области и дадут толчок к созданию новых перспективных разработок, основанных на системе ИИ.

Напомним, два научно-исследовательских проекта ученых ЮФУ вошли в число победителей девятого конкурса Минобрнауки РФ на получение мегагрантов в размере до 90 млн рублей для проведения исследований под руководством ведущих российских и зарубежных ученых.