Komponenta inspirirana mozgom: memristor koji pouzdano mijenja način rada na zahtjev

Novi materijal moći će se koristiti za izradu elektroničkih sklopova koji učinkovitije obavljaju zadatke strojnog učenja

Mladen Smrekar petak, 20. svibnja 2022. u 10:09

U usporedbi s računalima, ljudski mozak je nevjerojatno energetski učinkovit. Znanstvenici u mozgu traže inspiraciju za inovativnih računalnih tehnologija i predviđaju da će računalni sustavi inspirirani mozgom biti energetski učinkovitiji od konvencionalnih i bolji u obavljanju zadataka strojnog učenja.

Širok raspon primjena

Slično neuronima, istovremeno odgovornima za pohranu i obradu podataka u mozgu, znanstvenici žele kombinirati pohranu i obradu u jednoj elektroničkoj komponenti - memristoru. 

Memristor se može pouzdano prebacivati ​​između dva načina rada na zahtjev
Memristor se može pouzdano prebacivati ​​između dva načina rada na zahtjev

Švicarski istraživači Istraživači s ETH i Sveučilišta u Zürichu te Saveznog instituta za znanost i tehnologiju materijala Empa razvili su inovativni koncept memristora, predstavljen u časopisu Nature Communications,  koji se može koristiti u daleko širem rasponu primjena od postojećih memristora. 

Dva načina rada

Novi memristori istraživača iz Züricha mogu lako prelaziti između dva načina rada dok su u upotrebi: načina u kojem signal s vremenom postaje slabiji i umire i onog u kojem signal ostaje konstantan.

Ova dva načina rada postoje i u ljudskom mozgu; podražaji na sinapsama biokemijskim se neurotransmiterima prenose s neurona na neuron i postupno slabe. S druge strane, nove sinaptičke veze s drugim neuronima formiraju se u mozgu dok učimo i te su veze dugotrajnije.

Poluvodič iz solarnih ćelija

Istraživači su memristore izradili od nanokristala halogenog perovskita, poluvodičkog materijala poznatog po upotrebi u fotonaponskim ćelijama. "Živčano vođenje" posredovano je privremenim ili trajnim nizanjem srebrnih iona iz elektrode kako bi se formirao nanofilament koji prodire u strukturu perovskita kroz koju struja može teći.

Memristor od halogenog perovskita koji se može rekonfigurirati
Memristor od halogenog perovskita koji se može rekonfigurirati

Taj se proces može regulirati tako da se filament srebrnih iona učini tankim i postupno raspada na pojedinačne ione srebra, ili debelim i trajnim. To se kontrolira intenzitetom struje provedene na memristoru: primjena slabe struje aktivira prvi, a jaka struja drugi način rada.

Alat za neuroinformatičare

"Prema našim saznanjima, ovo je prvi memristor koji se može pouzdano prebacivati ​​između hlapljivih i nepostojanih načina rada na zahtjev", kažu istraživači. To znači da će se u budućnosti računalni čipovi moći proizvoditi s memristorima koji omogućuju oba načina rada.

Koncept perovskitnog memristora
Koncept perovskitnog memristora

To je značajan napredak jer obično nije moguće kombinirati nekoliko različitih tipova memristora na jednom čipu. No, prije nego što se ovi memristori počnu koristiti u računalnoj tehnologiji, trebat će ih optimizirati, a pomoći će i budućim istraživanjima u području neuroinformatike.

📢 Besplatna dostava

TOP!

iPad 9th

10.2", WiFi, Bluetooth, GPS, 64GB. Idealan je za posao ili zabavu.

3.249 kn Kupi


Multiroom zvučnik

DENON Home 250

Internet radio, glazbeni streaming, Hi-Res audio reprodukcija, Heos aplikacija, Amazon Alexa, Airplay 2, Bluetooth, podrška za subwoofere s ugrađenim HEOS-om.

2.899 kn Kupi

Stand-mount zvučnici

DALI OBERON 3

Bass Reflex, 7" drvena vlakna woofera, 29 mm mekana kupola visokotonca, 47 - 26,000 Hz, 87 dB, 6 ohma, 108 dB, 25 - 150 W.

3.599 kn Kupi