Сладкое превосходство: Инженеры создают из меда компьютерный чип, имитирующий работу мозга
Система с органическими "синапсами" должна выполнять операции в разы быстрее обычных компьютеров и легко растворяется в воде при утилизации.
Ученые из Университета штата Вашингтнон (США) разрабатывают компьютерный чип на основе меда, имитировать работу органического мозга. Подробности они раскрыли на сайте учебного учреждения.
Нейроморфные системы, работающие по принципу человеческого мозга, проводят вычисления быстрее и потребляют меньше энергии, чем обычные компьютеры. Команда из Вашингтнона решила сделать такое устройство из широкодоступного и экологически безопасного органического материала — меда. Из этого вещества они создали мемристор — элемент, напоминающий транзистор, но способный как обрабатывать, так и хранить данные.
"Это очень маленькое устройство с простой структурой, но по функциям оно очень похоже на человеческий нейрон. Это означает, что если мы сможем объединить миллионы или миллиарды этих медовых мемристоров вместе, то они создадут нейроморфную систему, функционирующую во многом подобно человеческому мозгу", — объяснил доцент Школы инженерии и компьютерных наук университета Вашингтона Фэн Чжао.
Вместе с коллегами они придали меду твердую форму и поместили его между металлическими электродами. Готовые мемристоры заставили имитировать работу синапсов мозга с очень высокой скоростью включения (100 наносекунд) и выключения (500 наносекунд). Медовые "нейроны" также имитировали функции пластичности синапсов, которые обеспечивают обучаемость и запоминаемость информации.
Первые мемристоры получились размером с человеческий волос, однако в будущем инженеры хотят сделать их в тысячу раз меньшими и объединить миллиарды вместе для создания нейроморфного компьютера. По словам разработчиков, медовые мемристоры должны выдержать тепловой режим нейроморфных систем, которые нагреваются гораздо меньше классических компьютеров, однако кофе на них лучше не проливать. Если же их потребуется утилизировать — достаточно растворить мед в воде.
Мозг человека содержит более 100 миллиардов нейронов с более чем 1000 триллионов синапсов — связей между ними. Многие инженеры по всему миру стремятся искусственно воссоздать эту структуру, чтобы добиться высокой скорости вычислений. К примеру, Intel и IBM, выпустили нейроморфные чипы, которые содержат более 100 миллионов мемристоров, однако этого все еще мало для полноценной имитации мозга. Кроме того, многие разработчики используют токсичные и плохо разглагающиеся материалы, вредные для окружающей среды.
Ранее писали, что сотрудники университетов Пердью, Санта-Клары, Портленда и Пенсильвании создают чипы с функциями ИИ, которые смогут обучаться подобно живому мозгу. Аппаратную часть этого устройства можно в любой момент перепрограммировать с помощью электрических импульсов.
Сообщали также, что южнокорейская компания Samsung собирается воссоздать мозг в 3D-чипах. По мнению инженеров, такая структура сделает компьютеры более обучаемыми и автономными.