Ученые предложили создавать из меда экологически чистые компоненты для нейроморфных компьютеров — систем, предназначенных для имитации нейронов и синапсов в человеческом мозге.
Вычислительные устройства, имитирующие человеческий мозг, уже не за горами. Но кто бы мог подумать, что их можно сделать из меда!
Многие ученые считают, что нейроморфные системы - это будущее вычислительной техники. Они намного быстрее традиционных компьютеров и потребляют гораздо меньше энергии. Тем не менее, до сих пор создать надежный нефроморфный компьютер исследователям не удалось.
Несколько компаний, включая Intel и IBM, выпустили нейроморфные чипы, которые содержат эквивалент более 100 миллионов «нейронов», но это все равно не так много, как в мозге. Многие компании также все еще используют те же невозобновляемые и токсичные материалы, которые в настоящее время используются в обычных компьютерных чипах. С этим надо что-то делать.
Как из меда сделать нейроморфный чип
Многие исследователи, включая команду из Университета штата Вашингтон, ищут биоразлагаемые и возобновляемые решения для использования в этом новом типе вычислительных устройств. В этом качестве ученые тестируют использование белков и углеводов, но наибольший потенциал видят именно в меде. Все дело в низком содержании воды, которое не дает размножаться бактериям, что делает мед очень долговечным.
Физики в новой работе создали мемристоры, переведя мед в твердую форму и зажав его между двумя металлическими электродами. В результате получилась структура, напоминающая человеческий синапс. Затем они проверили способность медовых мемристоров имитировать работу синапсов с высокими скоростями включения и выключения — 100 и 500 наносекунд соответственно.
Мемристоры также эмулировали функции синапсов, известные как пластичность, зависящая от времени всплеска, и пластичность, зависящая от скорости всплеска. Они отвечают за процессы обучения в человеческом мозге и сохранение новой информации в нейронах. Теперь ученые планируют разработать нановерсии этих элементов, размером примерно в 1/1000 человеческого волоса, и объединить многие миллионы или даже миллиарды мемристоров вместе, чтобы создать полноценную нейроморфную вычислительную систему.