像人脑一样记忆的纳米线网络

“非生物硬件系统也能复制类脑的学习和记忆，并且类脑智能的潜在性质可能是物理性的。”日前，国际科学顶刊杂志《科学进展》上，刊发了悉尼大学一个国际研究小组关于纳米线网络的研究论文，其内容显示纳米线网络可以像人类大脑一样表现出短期和长期记忆。

所谓纳米线网络，是纳米技术的一种。它通常由金属或半导体，如肉眼看不见的高导电性银线制成；上面覆盖着一层塑料材料，这些塑料材料可以被排列成不同时的形状和结构，并像网一样分散在彼此之间，从而形成复杂的网络——这基本模仿了人脑网络物理结构的各个方面。

首先，类似于人脑神经元之间的连接方式，纳米线网络的结构可以被设计成高度复杂的、具有可塑性和适应性的形式。这种适应性使得纳米线网络可以应对各种复杂的任务和环境。通过调整纳米线网络的结构和连接方式，则可以实现各种不同的功能，例如模拟记忆和学习等过程。

其次，纳米线网络还具有快速响应和低功耗等优点，这些特性使得纳米线网络成为一种非常有前途的人工智能和神经科学研究的工具，而且在这些领域具有很大的应用前景。

“纳米线网络就像一个合成神经网。纳米线就像神经元一样，它们相互连接的地方则类似于突触。”据悉尼大学物理学教授Zdenka Kuncic指出，纳米线网络领域的进展可以改进许多现有应用的制造，例如提升需要快速做出决策的机器人或传感器设备的性能。

那么，纳米线网络到底有着怎样的记忆能力呢？对此，研究人员对其进行了N-Back测试，即将当前的刺激与此前第n个出现过的刺激相比较，n可以是大于0的任何自然数。人类的N-Back的平均得分为7分，也就是说这个人能够识别7步之后出现的同一个刺激。当N-Back测试应用于纳米线网络时，它的测试得分也是7分。

另外，人的记忆往往会随着时间的推移而下降，纳米线网络也是如此。不过研究发现可以通过特定的方法（操纵末端电极的电压来迫使通路改变）来强化纳米线网络的“记忆力”。“这有点像我们大脑中长期记忆和短期记忆的区别。如果我们想长时间记住一些东西，我们真的需要不断训练我们的大脑来巩固它，否则它就会随着时间的推移而逐渐消失。”当纳米线网络不断加强时，它会达到一个不再需要加强的点，因为这时候信息被巩固到“记忆”中。