AI技术通常都需要消耗很大的能量

为了解决一个小难题或玩一个小游戏，人工智能(AI)可能需要软件在上千台计算机上运行，相当于三个核电站一个小时内产生的能量。不过，据外媒报道，普渡大学的工程师团队研发了一种硬件，可以使用目前在软件平台上运行的一种AI以学习技能。在软硬件之间共享智能功能，可以抵消自动驾驶汽车或发现新药等高级应用中使用AI所需的能量。

AI硬件的研发仍处于早期阶段，研究人员已经在一些硬件上展示AI技术，但还没有解决AI具有巨大能源需求的问题。研究人员表示，随着AI日常生活中的普及率越来越高，严重依赖能耗巨大的软件不具备可持续性。如果软件与硬件能够共享智能功能，则硅能够在能量输入既定的情况下实现更多的功能。

该研究团队是首个在室温下，在一块硬件上展示人工“树状”记忆的团队。过去，研究人员只能在温度较低的硬件中观察此种记忆，而且此种温度对于电子设备而言通常太低。

该团队研发的硬件由所谓的量子材料制成，此种材料因具备传统物理学无法解释的特性而闻名。不过，该团队一直致力于加深对此种材料的理解，以及了解如何利用此种材料解决电子领域的问题。

利用树状记忆的软件能够将信息组织成各种“分支”，在学习技能或任务时，能够更容易地检索到此类信息。而该策略的灵感来自于人脑分类信息和做决策的方式。

普渡大学工程学院博士后Hai-Tian Zhang表示：“人类会以类别树状结构记忆事物，例如，会将苹果归为水果一类，把大象归为动物一类。在硬件上模仿此种特性，对于灵感来自于人脑的计算技术而言，非常有趣。”

该团队在一种名为氧化钕镍的量子材料中引入了一个质子，结果发现对该材料施加电脉冲，可以让其绕着质子移动。一旦质子位于一个新位置，就会产生一种不同的电阻状态，从而产生一种称为记忆状态(memory state)的信息存储位置。

通过模拟在此种材料中发现的特性，该研究团队表明此种材料能够学习1至9的数字。学习数字的能力是AI的一项基本测试。此种在室温下展示材料中的树状结构，是迈向硬件能够卸下软件任务的重要一步。

此种材料还有助于创造一种方式，让人类能够更自然地与AI交流。研究人员表示：“质子也是人体内的天然信息载体。质子传输设备可能会最终实现可与生物体直接通信的关键组件，如通过植入大脑。”