Нейроморфные вычисления, имитирующие человеческий мозг (opens in a new tab), стали еще на один шаг ближе к реальности, поскольку исследователи из Университета штата Вашингтон построили схемы, имеющие решающее значение для этого нового типа вычислений, с использованием маловероятного чистого вещества.

Используя пчелиный мед, исследователи построили экспериментальный резистор памяти, или мемристор. Чтобы совершить этот подвиг, они сначала превратили мед в твердую форму, а затем поместили его между двумя металлическими электродами так же, как синапсы в мозгу находятся между парами нейронов.

После его создания исследователи из Университета штата Вашингтон проверили способность устройства быстро включаться и выключаться со скоростью от 100 до 500 наносекунд. Испытания прошли успешно, и исследователи надеются, что их новый мемристор поможет проложить путь к устойчивым, органическим, биоразлагаемым вычислительным системам в будущем.

В пресс-релизе (opens in a new tab), объявляющем об открытии, Фэн Чжао, доцент Школы инженерии и компьютерных наук WSU, предоставил дополнительную информацию о потенциале меда в создании чипов компьютерного мозга, заявив:

«Это очень маленькое устройство с простой структурой, но его функциональность очень похожа на функциональность человеческого нейрона. Это означает, что если мы сможем интегрировать миллионы или миллиарды этих медовых мемристоров, они могут быть преобразованы в высокофункциональную нейроморфную систему. как человеческий мозг.

нейроморфные вычисления

Обычные вычислительные системы, такие как коммерческие компьютеры (opens in a new tab) и мобильные рабочие станции (opens in a new tab), основаны на архитектуре фон Неймана, которая включает в себя такие устройства ввода, как клавиатура и мышь, а также как выход, такой как монитор вместе с процессором и оперативной памятью.

Ссылка: начало этой ссылки кажется неработающим. Механизмы от ввода до обработки памяти и вывода требуют гораздо большей мощности, чем человеческий мозг. Например, суперкомпьютер Fujitsu Fugaku (открывается в новом окне) использует для работы 28 миллионов ватт, в то время как человеческий мозг потребляет всего от 10 до 20 ватт. Вот почему такие компании, как Intel и IBM, работают над нейроморфными чипами (opens in a new tab), которые имитируют работу человеческого мозга.

В человеческом мозгу более 100 миллиардов нейронов с более чем 1000 тоннами синапсов или связей между ними. Поскольку каждый нейрон может обрабатывать и хранить данные, мозг работает намного эффективнее, чем традиционный компьютер.

При этом обычные компьютерные чипы (opens in a new tab) строятся из невозобновляемых и токсичных материалов, а нейроморфные чипы, такие как созданный исследователями из Университета штата Вашингтон, могут быть изготовлены из биоразлагаемых материалов.

В будущем команда Чжао намерена уменьшить свои медовые мемристоры с микромасштаба размером примерно с человеческий волос до наномасштаба, составляющего примерно 1/1000 человеческого волоса. Таким образом, исследователи смогут объединить миллионы, если не миллиарды медовых мемристоров, чтобы создать полноценную нейроморфную вычислительную систему.

Поделиться