人脑是宇宙中最未被探索的结构。 1000亿个神经元互相传递具有不同幅度和频率的100万亿个突触的神经冲动。 使用此系统，我们可以了解并解决许多闪电般的问题。 麻省理工学院的工程师团队创建了一个人工突触，它没有现有样品的主要缺点之一-离子运动的不可预测性。
1906年，
卡米洛·高尔基 （
Camillo Golgi）和
桑蒂奇·拉蒙·卡哈尔（SantiageRamóni Cahal）在神经系统结构和神经细胞分类方面的研究工作获得了诺贝尔医学奖。 在过去的一百年里，科学家和医生设法学习了很多有关人的神经系统和大脑的知识，但到目前为止，并非所有问题都有答案。
利用人类在电子和3D显微镜领域的最新技术进步，作为
“人类大脑计划”的一部分而做出的发现尤其重要。
在大脑中，神经元通过轴突连接-一种电缆。 沿着轴突的神经冲动在化学介质的帮助下以化学方式通过
突触 ，其中离子从一个细胞传递到另一个细胞，并在化学传递增强电气机制时混合在一起。
两个神经元之间的冲动传递。 美国卫生部在
神经形态计算领域中的科学家正在尝试创建一种计算机，该计算机的工作方式类似于人脑。 他们尝试使用通过各种“阴影”传输“模拟”信号的元素，而不是使用零和零的二进制计算，例如在人脑中，信号取决于通过突触的离子数量。 如果现代计算机适合求解方程式和运行算法，那么在与环境交互的情况下，它们将无法显示出人类大脑可以利用的效率：2012年，谷歌创建了一个神经网络，用于使用
1000个服务器和1.6万个核心识别猫。 小型神经形态芯片将能够同时执行数百万个只有超级计算机才能完成的计算。
当创建神经形态芯片来模拟突触时，最常使用非晶态材料。 穿过它们的离子有许多运动方向。 这就是困难所在：因此，无法准确预测信号将到达何处以及沿路损失了多少离子。
麻省理工学院的工程师
设计了这样的人工突触 ，他们可以控制通过它的电信号的方向。 科学家们使用
单晶硅代替了非晶态材料，他们试图在
单晶硅中制造一种缺陷，离子可以通过该缺陷进行预测。 将蜂窝状的微观图案施加到硅晶片上。 具有相似图案的锗层被施加到该板上。 这两种材料共同形成一个“漏斗”，使离子沿着严格定义的路径流动。
然后，科学家测试了本发明的有效性：几乎相同的离子流通过每个突触。 突触之间的差异最大为4％，并且在测试一个突触700个周期时，每个周期的通过电流变化最多为1％。 根据开发人员的说法，在基于无定形材料的突触中尚未获得这种结果。
开发的最终测试是手写识别的任务。 科学家团队对由两层人工突触连接的三层神经元组成的人工神经网络进行了计算机模拟，其特征最初是从他们构建的芯片中测得的。 该模型加载了数以万计的手写样本，通常由神经形态芯片的开发人员使用。 神经网络在95％的情况下识别出样本，略低于现有软件算法的97％的准确性。 研究小组的下一个目标是制造一种可以重复使用模拟进行实验的神经形态芯片。
工程团队的负责人说：“我们希望用钉子大小的芯片来替代一台大型超级计算机。”