九州工業大学大学院生命体工学研究科の宇佐美雄生助教（大阪大学大学院理学研究科招へい研究員）、大阪大学大学院理学研究科の松本卓也教授、オランダ・Twente大学ナノテクノロジー研究所のWilfred van der Wiel教授、九州工業大学大学院生命体工学研究科・ニューロモルフィックAIハードウェア研究センター長の田中啓文教授らの研究グループは、溶液を滴下するだけの簡便な手法で導電性高分子の一種である水溶性ポリアニリン（SPAN）のランダムネットワークを作製し、湿気のある環境下で酸化還元現象に由来するヒステリシス電気特性の電気化学反応が現れることを明らかにしました。また、ニューラルネットワークの一種である物理リザバー計算をSPANのネットワークで動作させることで0から9までの音声認識を実現し（図）、超低消費電力計算やAIロボットへの組み込みなど、次世代の人工知能システムを構成するデバイスとして期待できることを示しました。

これまで人間の脳の構成要素をまねたニューラルネットワークのデバイス開発において、豊富な電気化学反応を持つ有機分子は十分に活用されていませんでした。本研究の成果は、ニューラルネットワークの計算方法を有機分子ナノ材料を用いて再現したといえ、有機分子ネットワーク自体が高密度で小型の人工知能となりうる可能性を示しており、ナノ分子科学と情報科学にまたがる新しい学際的な学術分野の開拓に大きく寄与すると期待されます。

本研究成果は2021年9月17日（金）（日本時間）にドイツ科学誌｢Advanced Materials (Wiley）」にオンライン掲載されました。

図：水溶性ポリアニリンネットワークを用いた音声認識

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