Yeni keşif, beyin benzeri bilgisayarların yolunu açıyor

Alttaki üç renkli katman, bir ağdaki veya zincirdeki diğer osilatörlerle etkileşime girerken farklı türde hesaplamalar yapabilen bir osilatörü gösterir. Bunun üzerinde, kırmızı ve siyah bir üst kontağı olan yarı saydam bir yalıtım tabakası görülmektedir. Bu üst temas, yalıtkandaki iyonların (koyu gri toplar) kendilerini nasıl konumlandırdıklarını kontrol etmek için kullanılabilir ve bu, yalıtkanın direncinin kontrolünü sağlar. Bu bir memristördür ve osilatör hafızasını verir. Artık bu iki fonksiyon ilk kez aynı bileşende entegre edildiğine göre, bir nöronla karşılaştırılabilen her osilatör, diğerlerinden bağımsız olarak kendi yerel hafızasına sahip olabilir. Kredi bilgileri: Mohammad Zahedinejad

Araştırmalar uzun zamandır bilgisayarları beynimiz kadar enerji verimli çalışacak şekilde geliştirmeye çabalıyor. Göteborg Üniversitesi’ndeki araştırmacılar tarafından yürütülen bir araştırma, ilk kez bir hafıza fonksiyonunu aynı bileşende bir hesaplama fonksiyonuyla birleştirmeyi başardı. Keşif, cep telefonlarından sürücüsüz arabalara kadar daha verimli teknolojilerin yolunu açıyor.

Son yıllarda bilgisayarlar, büyük ölçüde yapay zeka (AI) sayesinde dil ve görüntü tanıma veya insanüstü satranç becerilerini gösterme gibi gelişmiş bilişsel görevlerin üstesinden gelebildi. Aynı zamanda, insan beyni, görevleri etkin bir şekilde yerine getirme ve enerjiyi verimli bir şekilde yerine getirme yeteneği bakımından hala eşsizdir.

“Beynin enerji tasarruflu süreçlerine benzeyen hesaplamalar yapmanın yeni yollarını bulmak, onlarca yıldır araştırmaların ana hedeflerinden biri olmuştur. Görüntü ve ses tanıma gibi bilişsel görevler, önemli bilgisayar gücü ve özellikle cep telefonları gibi mobil uygulamalar gerektirir. dronlar ve uydular, enerji açısından verimli çözümler gerektirir” diyor Göteborg Üniversitesi’nde uygulamalı spintronik profesörü Johan Åkerman.

Önemli atılım

Tohoko Üniversitesi’nde bir araştırma ekibiyle birlikte çalışan Åkerman, bu hedefe ulaşmada önemli bir adım atmış olan bir araştırmaya öncülük etti. Dergide yayınlanan çalışmada, Doğa Malzemeleri, araştırmacılar ilk kez gelişmiş hesaplamalar için iki ana aracı birbirine bağlamayı başardılar: osilatör ağları ve memristörler.

Åkerman, osilatörleri hesaplamalar yapabilen ve insan sinir hücreleriyle karşılaştırılabilir salınımlı devreler olarak tanımlar. Memristörler, hesaplamaları da yapabilen ve entegre belleğe sahip programlanabilir dirençlerdir. Bu onları bellek hücreleriyle karşılaştırılabilir hale getirir. İkisini entegre etmek, araştırmacılar tarafından büyük bir ilerlemedir.

“Bu önemli bir gelişme çünkü aynı bileşende bir hafıza işleviyle bir hesaplama işlevini birleştirmenin mümkün olduğunu gösteriyoruz. Bu bileşenler daha çok beynin enerji verimli sinir ağları gibi çalışarak gelecekte önemli yapı taşları haline gelmelerini sağlıyor. daha çok beyin benzeri bilgisayarlar.”

Enerji verimli teknolojiler sağlar

Johan Åkerman’a göre keşif, birçok alanda daha hızlı, kullanımı kolay ve daha az enerji tüketen teknolojileri mümkün kılacaktır. Araştırma ekibinin bileşenleri son derece küçük bir alanda başarılı bir şekilde üretmesinin büyük bir avantaj olduğunu düşünüyor: yüzlerce bileşen tek bir bakteriye eşdeğer bir alana sığıyor. Bu, cep telefonları gibi daha küçük uygulamalarda özellikle önemli olabilir.

“Daha enerji verimli hesaplamalar, cep telefonlarında yeni işlevselliklere yol açabilir. Örneğin, Siri veya Google gibi dijital asistanlar. Bugün, hesaplamalar bir telefonun küçük boyutu için çok fazla enerji gerektirdiğinden, tüm işlemler sunucular tarafından yapılır. hesaplamalar bunun yerine yerel olarak, gerçek telefonda gerçekleştirilebilir, sunuculara bağlanmaya gerek kalmadan daha hızlı ve daha kolay yapılabilir.”

Kendi kendini süren arabaları ve insansız hava araçlarını, daha fazla enerji verimli hesaplamaların gelişmeleri yönlendirebileceği diğer örnekler olarak belirtiyor.

“Bilişsel hesaplamalar ne kadar enerji verimli bir şekilde gerçekleştirilebilirse, o kadar fazla uygulama mümkün hale geliyor. Bu nedenle çalışmamız gerçekten alanı ilerletme potansiyeline sahip.”


Spintronik nöronların enerji açısından verimli ayarlanması


Daha fazla bilgi:
Johan Åkerman, nöromorfik hesaplama için karşılıklı spin Hall nano-osilatör senkronizasyonunun memristive kontrolü, Doğa Malzemeleri (2021). DOI: 10.1038/s41563-021-01153-6. www.nature.com/articles/s41563-021-01153-6

Göteborg Üniversitesi tarafından sağlanan

Alıntı: Yeni keşif, beyin benzeri bilgisayarların (2021, 29 Kasım) yolunu açıyor, 29 Kasım 2021’de https://techxplore.com/news/2021-11-discovery-brain-like.html adresinden alındı.

Bu belge telif haklarına tabidir. Özel çalışma veya araştırma amaçlı herhangi bir adil işlem dışında, yazılı izin alınmadan hiçbir bölüm çoğaltılamaz. İçerik yalnızca bilgi amaçlı sağlanmıştır.





#Yeni #keşif #beyin #benzeri #bilgisayarların #yolunu #açıyor