一个工程师团队创造了一种硬件，可以使用一种目前在软件平台上运行的人工智能来学习技能。在硬件和软件之间爱博网投官方网站共享智能功能，将抵消在自动驾驶汽车或发现药物等更高级应用中使用人工智能所需的能量。

“软件正在承担人工智能领域的大部分挑战。普渡大学(Purdue University)材料爱博网投官方网站工程教授什拉姆·拉马纳坦(Shriram Ramanathan)说:“如果你能把智能集成到电路组件中，再加上软件中正在发生的事情，你就能做到今天根本无法做到的事情。”

人工智能硬件开发仍处于早期研究阶段。研究人员已经在一些潜在的硬件上展示了人工智能，但还没有解决人工智能的巨大能源需求。

Ramanathan说，随着人工智能越来越多地渗透到日常生活中，严重依赖具有巨大能源需求的软件是不可持续的。如果硬件和软件可以共享智能功能，那么一块硅就可以在给定的能量输入下实现更多爱博网投官方网站的功能。

Ramanathan的团队是第一个在室温下在潜在硬件中展示人工“树状”记忆的团队。在过去，研究人员只能在电子设备温度过低的情况下在硬件中观察到这种存储器。

这项研究的结果发表在杂志上自然通讯。

Ramanathan团队开发的硬件是由所谓的量子材料制成的。这些材料以具有经典物理学无法解释的特性而闻名。Ramanathan的实验室一直致力于更好地了解这些材料，以及如何利用它们来解决电子领域的问题。

软件使用树状的记忆将信息组织到不同的“分支”中，使信息在学习新技能或任务时更容易检索。

该策略的灵感来自于人类大脑如何对信息进行分类并做出决定。

“人类以树状的分类结构来记忆事物。比如，我们把‘苹果’记在‘水果’的类别里，把‘大象’记在‘动物’的类别里，”普渡大学工程学院的莉莲·吉尔布雷思博士后张海天(音译)说。“在硬件中模仿这些功能对于大脑启发的计算来说可能很有趣。”

该团队将质子引入到一种名为氧化钕镍的量子材料中。他们发现，对这种材料施加电脉冲会使其绕质子运动。质子的每一个新位置都会产生一个不同的电阻状态，从而产生一个被称为记忆状态的信息存储位点。多个电脉冲形成一个由记忆状态组成的分支。

“通过利用量子力学效应，我们可以在材料中建立数千种记忆状态。材料保持不变。我们只是在质子周围徘徊，”拉马纳坦说。

通过模拟在这种材料中发现的特性，研究小组表明这种材料能够学习数字0到9。学习数字的能力是对人工智能的基本测试。爱博网投官方网站

这些树在室温下的材料演示是向展示硬件可以从软件中卸载任务迈出的一步。

Ramanathan说:“这一发现为人工智能开辟了新的领域，这在很大程度上被忽视了，因为将这种智能实现到电子硬件中并不存在。”爱博网投官方网站

这种材料还可能有助于创造一种人类与人工智能更自然地交流的方式。

“质子也是人类的天然信息传递者。一种质子传输装置可能是最终实现与生物体直接通信的关键组成部分，比如通过大脑植入物。”