تراشه‌های کامپیوتری آینده از عسل ساخته می‌شوند!

فرارو-به گفته محققان دانشگاه ایالتی واشنگتن (WSU)، آینده تراشه‌های کامپیوتری نورومورفیک ممکن است در عسل باشد! دانشمندان ادعا می‌کنند که این فناوری می‌تواند راه را برای محاسبات پایدار، زیست تخریب پذیر و بسیار سریع هموار کند. تولید یک تراشه کامپیوتری با استفاده از عسل بسیار دور از ذهن است؛ اما مهندسان WSU معتقدند که این تراشه می‌تواند کلیدی برای سازگاری با محیط زیست باشد و در عین حال آنقدر قدرتمند است که عملکرد مغز انسان را تقلید کند.

به گزارش فرارو، این شکل از محاسبات، که برای شبیه سازی نحوه عملکرد نورون‌های مغز ما به کار می‌رود، نورومورفیک نامیده می‌شود. اگرچه کامپیوتر‌های امروزی بسیار پیشرفته شده اند، اما مغز انسان هنوز هم بسیار پیشرفته‌تر از کامپیوتر است؛ به همین دلیل است که گاهی اوقات محاسبات نورومورفیک به عنوان آینده فناوری در نظر گرفته می‌شود، زیرا مغز انسان اکنون می‌تواند آن چیزی را که می‌بیند پردازش، تجزیه و تحلیل و سازگار کند، اما کامپیوتر‌ها هنوز هم قادر به چنین کاری نیستند.

در حالی که رایانه‌ها می‌توانند حجم عظیمی از داده‌ها را بسیار سریع‌تر از یک انسان پردازش کنند، اما هنوزهم مغز انسان در برخورد خلاقانه با مشکلات، جایگاه بالایی را حفظ می‌کند. محاسبات نورومورفیک به عنوان پلی بین مغز انسان و فناوری عمل می‌کند و سیستم‌هایی نزدیک به شناخت انسان شبیه سازی می‌کنند. چنین سیستم‌هایی حتی از بهترین رایانه‌های شخصی موجود در حال حاضر سریع‌تر و کم مصرف‌تر هستند. اکنون به نظر می‌رسد که عسل می‌تواند در ساخت این دستگاه‌های آینده‌نگر بسیار مفید به نظر برسد.

ممریستور (مقاومت حافظه‌دار) قادر است علاوه بر پردازش داده ها، آن‌ها را در حافظه نیز ذخیره کند، همان کاری که مغز انسان انجام می‌دهد. مهندسان WSU توانسته اند یک ممریستور کارآمد از عسل بسازند. ممریستور قطعه‌ای شبیه به ترانزیستور است و می‌تواند مانند مغز انسان هم پردازش کند و هم در حافظه ذخیره کند. در این مطالعه ممریستور به اندازه عرض یک موی انسان بود، اما باید بسیار کوچکتر شود تا بتواند در آینده به هدف موردنظر برسد. اندازه تراشه هدف ما یک هزارم موی انسان خواهد بود و این ممریستور‌ها باید در مقیاس نانو ساخته شوند. به دلیل اینکه میلیون‌ها ممریستور قرار است در ساختن یک سیستم محاسباتی نورومورفیک کامل، کارآمد و با کارایی بالا استفاده شود.

جالب است بدانید که مغز انسان بیش از ۱۰۰ میلیارد نورون یا بیش از ۱۰۰۰ تریلیون سیناپس دارد. فنگ ژائو، دانشیار دانشکده مهندسی و علوم کامپیوتر دانشگاه ایالتی واشنگتن به همراه یک دانشجوی فارغ التحصیل، براندون سوئوکا، نویسندگان این مطالعه بودند. ژائو ممریستور ساخته شده از عسل را با یک نورون انسانی مقایسه کرد و اظهار داشت که ممریستور و نورون انسانی از نظر عملکردی بسیار شبیه به یکدیگر هستند، در حالی که ممریستور اندازه بسیار کوچکی دارد. دانشمندان برای رسیدن به نتیجه مطلوب از عسل واقعی استفاده کردند. آن‌ها از عسل جامد برای پردازش استفاده کردند و سپس آن را به منظور شبیه سازی سیناپس انسانی بین دو الکترود فلزی قرار دادند.

آن‌ها متوجه شدند که ممریستور عسل با موفقیت از نحوه عملکرد سیناپس‌های انسان تقلید کرده است. ممریستور‌های عسل می‌توانند از نظر عملکرد محاسبات نورومورفیک امیدوارکننده باشند، آن‌ها یک مزیت آشکار دیگر نیز دارند؛ این ممریستور‌ها زیست تخریب‌پذیر هستند، در حالی که این تیم با استفاده از سایر مواد آلی مانند پروتئین‌ها و قند‌ها نیز کاوش کرده اند، اما عسل تا کنون بین آن‌ها برنده بوده است. عسل فاسد نمی‌شود. رطوبت بسیار کمی دارد و باکتری‌ها نمی‌توانند در آن زنده بمانند. این بدان معناست که تراشه‌های کامپیوتری ساخته شده از عسل برای مدت طولانی بسیار پایدار و قابل اعتماد خواهند بود. زمانی که می‌خواهیم دستگاه‌هایی را با استفاده از تراشه‌های کامپیوتری ساخته شده از عسل دور بریزیم، می‌توانیم به راحتی آن‌ها را در آب حل کنیم. به همین دلیل عسل برای ایجاد سیستم‌های نورومورفیک تجدیدپذیر و زیست تخریب‌پذیر بسیار مفید خواهد بود.

محققان راهی طولانی برای استفاده از این فناوری در صنعت در پیش دارند. با این حال اولین گام‌های حیاتی در این زمینه قبلا برداشته شده است. بار دیگر که که یک قاشق عسل را به چای خود اضافه می‌کنید، در نظر بگیرید که یک روز در آینده‌ای دور ممکن است از رایانه‌ای استفاده کنید که دقیقاً با همین ماده کار می‌کند.

منبع: digitaltrends