2016年8月3日 (农历七月初一)，世界首个人造神经元诞生。

图片来源：IBM

    编者按：从AlphaGo击败李世石，宣布超级计算机攻克了围棋这一穷举法不可能征服的领域后，人工智能(AI)又成了所有人最热门的话题之一。（历史上今天）

    对于不少该领域的科学家而言，人工智能的终极目标之一就是用机器实现人脑的全部功能，而作为人脑的最小细胞单位——神经元，可能会是一个最好的入手点。

    美国当地时间2016年8月3日，（历史上的今天lssdjt.com）IBM官方宣布了他们的最新成果——首个人造神经元，可用于制造高密度、低功耗的认知学习芯片。

    IBM苏黎世研究中心制成了世界上第一个人造纳米尺度随机相变神经元。IBM已经构建了由500个该神经元组成的阵列，并让该阵列以模拟人类大脑的工作方式进行信号处理。

    该技术突破具有重要意义，因为相变神经元具有传统材料制成的神经元无法匹敌的特性——其尺寸能小到纳米量级。此外，它的信号传输速度很快，功耗很低。更重要的是，相变神经元是随机的，这意味着在相同的输入信号下，多个相变神经元的输出会有轻微的不同，而这正是生物神经元的特性。

人造神经元论文的第一作者：托马斯·图玛(Tomas Tuma)

    IBM相变神经元由输入端(类似生物神经元的树突)、神经薄膜(类似生物神经元的双分子层)、信号发生器(类似生物神经元的神经细胞主体)和输出端(类似生物神经元的轴突)组成。信号发生器和输入端之间还有反馈回路以增强某些类型的输入信号。

人造神经元研发团队，图片来源：IBM

    神经薄膜是整个神经元的关键。在生物神经细胞中，起神经薄膜作用的是一层液态薄膜，它的物理机理类似于电阻和电容：它阻止电流直接通过，但同时又在吸收能量。当能量吸收到一定程度，它就向外发射自己产生的信号。这信号沿着轴突传导，被其他神经元接收。然后再重复这一过程。

    在IBM制造的神经元中，液态薄膜被一小片神经薄膜取代。神经薄膜是由锗锑碲复合材料(也称GST材料)制成的，该材料也是可重写蓝光光盘的主要功能材料。锗锑碲复合材料是一种相变材料，

    在人工神经元中，锗锑碲薄膜起初是无定形态的。随着信号的到达，薄膜逐渐变成结晶态，即逐渐变得导电。最终，电流通过薄膜，制造一个信号，并通过该神经元的输出端发射出去。在一定的时间后，锗锑碲薄膜恢复为无定形态。这个过程周而复始。

生物神经元与人造神经元对比图，（lsjt.com）图片来源：IBM

    由于生物体内各种噪声的存在，生物神经元是随机的(Stochastic)。IBM研究人员表示，人工神经元同样表现出了随机特性，因为神经元的薄膜在每次复位后，其状态有轻微的不同，因此随后的晶态化过程略有不同。因此，科学家无法确切地知道每次人工神经元会发射什么信号。