三星與哈佛大學提出論文，藉反向工程於記憶體複製人類大腦

日前南韓三星研究團隊和美國哈佛大學共同發表論文，提出新方法，準備於記憶體反向工程，複製人類大腦。

三星新聞稿表示，論文發表於科技期刊《自然‧電子學》（Nature Electronics），標題為《基於複製和黏貼大腦的神經形態電子》。作者包括三星高級技術研究院研究員、美國哈佛大學教授 Ham Don-hee 及 Park Hong-kun，還有三星 SDS 公司執行長及三星電子副董事長等。

研究人員指出，利用奈米電極陣列拷貝人類大腦神經網路，之後將拷貝圖像黏貼到記憶體上，建構成高密度 3D 網路。論文作者希望創造記憶體模仿人類大腦的計算特性，如低功耗、快速學習過程、環境適應性、自動化和認知特性等，目前此技術超越現有人類科研成果。

人類大腦包括無數神經元，神經元間有複雜網路連接，建構成人類大腦。如果要反向工程人類大腦，首先必須清楚神經元網路連接結構。神經形態工程技術誕生於 1980 年代，宗旨是在半導體晶片模仿人類大腦神經網路結構和功能。不過這是極具挑戰的技術，時至今日科學家都尚未清楚有多少神經元連接，最後建構成人類大腦。

神經形態工程學後來調整目標，不再透過晶片模仿人類大腦，而是透過大腦功能啟示開發晶片。但三星電子和哈佛大學提出另一種方法，可回到大腦反向工程的神經形態學最初目標。也就是藉由奈米電極進入大量大腦神經元，利用高度敏感性記錄電流訊號，讓龐大細胞並行記錄系統獲得神經網路圖像資訊，發現神經元相互連接的方向，以及展示相互連接的強度。獲得答案後，研究員可提取神經網路圖像。

有神經網路圖像後，藉黏貼到記憶體構建神經元網路。記憶體會是以市面固態硬碟使用的 NAND Flash，或 RRAM 等更新記憶體。研究員可程式化記憶體，讓每個晶片的傳導性展現大腦神經元連接的強度狀態。據估計，人類大腦有 1,000 多億個神經元，所謂「突觸連接」數量又是神經元數量 1,000 多倍。要能複製大腦神經網路的記憶體必須具存儲 100 兆個虛擬神經元和突觸數據。目前來說，藉由 3D 堆疊技術，龐大容量的記憶體可整合到單一晶片。

三星強調，論文作者之一哈佛大學教授 Ham Don-hee 表示，此研究願景遠大，如果朝這英雄般目標前進，將同時發展機器學習、神經科學和半導體等技術。

(首圖來源：三星)