연구자들, 바다 달팽이 전략을 양자 물질에 모방

퍼듀 대학교의 연구자들은 바다 달팽이의 지능 특성을 모방할 수 있는 물질을 발견했다. 이는 하드웨어를 개발하여 인공지능을 더 효율적이고 신뢰할 수 있게 만들 수 있을 것으로 기대된다. 이는 자율 주행 자동차, 외과 로봇, 소셜 미디어 알고리즘 등 많은 분야에 영향을 미칠 수 있다.

이 연구는 미국 국립 과학 아카데미 간행물에 발표되었다. 퍼듀 대학교, 조지아 대학교, 러트거스 대학교, 아고네 국립 연구소의 연구자들이 참여했다.

시리람 라마나탄은 퍼듀 대학교의 재료 공학 교수이다.

“신경 과학자들은 바다 달팽이에서 지능의 특징을 발견했다. 우리는 이러한 성숙한 지능을 이용하여 인공지능 개발을 가속화하고자 한다”고 라마나탄은 말했다.

바다 달팽이에서 배우기

신경 과학자들은 바다 달팽이에서 두 가지 주요한 지능의 특징을 발견했다. 즉,習慣化와 민감화이다.習慣化는 어떤 자극에 익숙해지는 과정이며, 민감화는 새로운 자극에 강하게 반응하는 과정이다.

인공지능의 주요 문제 중 하나는 “안정성-플라스틱성 딜레마”이다. 이는 인공지능이 새로운 정보를 학습하고 저장하는 데 어려움을 겪으며, 기존 정보를 덮어쓰는 문제이다.習慣化를 통해 인공지능은 불필요한 정보를 “잊어”버リ며, 더 안정적이 될 수 있다.同時에, 민감화는 새로운 정보를 저장하고, 플라스틱성을 가능하게 한다.

니켈 산화물에서 전략을 시연하기

연구자들은 니켈 산화물에서習慣化와 민감화를 모두 시연할 수 있었다. 니켈 산화물은 양자 물질로, 고전 물리학으로 설명할 수 없는 특성을 가지고 있다. 양자 물질이 이러한 학습 형태를 성공적으로 사용할 수 있다면, 하드웨어에 직접 인공지능을 구축할 수 있을 것이다. 인공지능은 하드웨어와 소프트웨어를 모두 통해 작동할 수 있으므로, 더 복잡한 작업을 수행할 수 있을 것이다.

“우리는 기본적으로 바다 달팽이에서 실험한 것을 양자 물질에서 이해하기 위해 시연했다”고 라마나탄은 말했다.

바다 달팽이는習慣化를 통해 기흡을 덜 내밀게 된다. 이는 사입에 대한 반응이다. 바다 달팽이의 꼬리에 전기 충격을 가하면 기흡이 더劇적으로 내밀게 된다. 이는 민감화이다.

니켈 산화물에서 이를 재현하기 위해, 전기 저항의 변화가 증가해야 한다. 니켈 산화물을 수소 기체에 반복적으로 노출시키면, 전기 저항의 변화가 시간이 지남에 따라 감소한다. 그러나 새로운 자극인 오존을 도입하면, 전기 저항의 변화가 크게 증가한다.

연구 그룹은 이러한 발견을 고려하여, 카우시크 로이의 지도 아래 니켈 산화물의 행동을 모델링했다. 그들은習慣化와 민감화 전략을 사용하여 데이터 포인트를 클러스터로 분류할 수 있는 알고리즘을 구축했다.

“안정성-플라스틱성 딜레마는 아직 해결되지 않았다. 그러나 우리는 양자 물질에서 관찰한 행동을 기반으로 이를 해결하는 방법을 보여주었다”고 로이는 말했다. “만약 이러한 학습이 가능한 물질을 하드웨어로 전환할 수 있다면, 인공지능은 더 효율적으로 작업을 수행할 수 있을 것이다.”

이것이 유용하고 실제적인 방법으로 사용되기 위해서는, 연구자들은 이러한 전략을 대규모 시스템에 적용하는 방법과, 물질이 컴퓨터 칩에 통합될 때 자극에 어떻게 반응하는지 알아야 한다.