Výskumníci z Washingtonskej štátnej univerzity vytvorili revolučné zariadenie, ktoré obsahuje jeden z kľúčových komponentov pre neuromorfné výpočtové systémy.

Tento komponent je vytvorený z medu a predstavuje jedno z možných ekologických riešení vývoja počítačových systémov, ktoré napodobňujú neuróny a synapsie ľudského mozgu. Na tému upozornila Česká televízia na svojom webe.

Ako píšu odborníci podieľajúci sa na novom výskume v tlačovej správe, neuromorfné systémy sú mnohými označované za budúcnosť výpočtovej techniky. Sú totiž oveľa rýchlejšie a energeticky úspornejšie než tradičné počítače.

Podľa štúdie publikovanej v žurnále Journal of Physics D sú aj oveľa ekologickejšie. Z výsledkov štúdie totiž jasne vyplýva, že na výrobu memristora, súčiastky podobnej polovodičovému tranzistoru, ktorý dokáže nie len spracovávať, ale aj ukladať dáta do pamäte, sa dá použiť med.

„Ide o veľmi malé zariadenie s jednoduchou štruktúrou,  ktorá má veľmi podobné funkcie ako ľudský neurón,“ objasňuje hlavný autor štúdie Feng Zhao. „To znamená, že pokiaľ sa nám podarí integrovať milióny až miliardy týchto medových memristorov do jedného celku, je možné z nich vytvoriť systém, ktorý bude fungovať podobne ako ľudský mozog,“ dodáva.

Mozog verzus stroj

Aktuálne stojí neuromorfná výpočtová technika na križovatke medzi technologickou a biologickou evolúciou. Neuromorfné architektúry totiž majú za cieľ napodobniť fungovanie neurónov a synapsií nášho mozgu, čo by malo viesť k skokovej zmene v oblasti výpočtovej kapacity a energetickej účinnosti.

Aktuálne počítače založené na von Neumannovej architektúre, ako napríklad najvýkonnejší superpočítač Fugaku, nemajú vďaka fyzickej vzdialenosti, ktorá oddeľuje výpočtové prvky od úložiska, práve optimálnu energetickú účinnosť.

Spomínaný superpočítač Fugaku využíva pri svojom chode viac ako 28 MW, zatiaľ čo ľudský mozog si vystačí zhruba 10 až 20 W. Ľudský mozog má pritom viac ako 100 miliárd neurónov, medzi ktorými je viac než 1 000 biliónov synapsií. Keďže každý neurón dokáže spracovávať aj ukladať údaje, ľudský mozog je oveľa efektívnejší ako tradičný počítač.

Práve preto sa mnohí vývojári neuromorfných počítačových systémov snažia túto jedinečnú štruktúru napodobniť.

Spoločnosti ako IBM už dokonca vytvorili neuromorfné čipy ekvivalentné 100 miliónom neurónov na čipe, to však na ľudský mozog ani zďaleka nestačí. Navyše, na týchto čipoch sa stále využívajú bežne dostupné materiály, ako v klasických počítačoch.

NEPREHLIADNI:
Posúva revolúciu procesorov mílovými krokmi. Slovenská čipová firma hlási, že rozširuje podporu operačných systémov

Výhodou využitia medu je jeho biologická odbúrateľnosť, vďaka čomu sa minimalizuje elektronický odpad. Takéto medové memristory by kvôli vlastnostiam medu mali byť tiež veľmi stabilné a spoľahlivé po veľmi dlhú dobu.