ماده جدید به ساخت رایانه شبیه مغز کمک می کند

پژوهشگران ترانزیستورهای جدیدی از ترکیب گرافین و یک ماده پلیمری ساخته‌اند که می‌تواند به ساخت رایانه‌های جدید با عملکردی شبیه به مغز انسان کمک کند.

کد خبر: ۴۹۰۱۵۲

تاریخ: ۲۰ مرداد ۱۴۰۱ - ۰۹:۱۲

به گزارش ایران اکونومیست به نقل از پایگاه خبری «تک‌اکسپلور» ، رایانه‌هایی که بیشتر شبیه به مغز انسان فکر می‌کنند در حال نزدیک‌تر شدن به کاربردهای گسترده هستند، اما سوالات زیادی در این زمینه باقی مانده است. یکی از مهم‌ترین سوالات این است که چه نوع موادی می‌تواند به عنوان بهترین جزء سازنده این رایانه‌ها برای محقق ساختن ظرفیت بالقوه سبک جدید محاسباتی باشد.

برای بیشتر وسایل محاسبه‌گر سنتی، سیلیکون همچنان معیار طلایی است. اما حرکتی به سمت استفاده از مواد منعطف‌تر ، کارآمدتر و سازگارتر با محیط زیست آغاز شده است.

پژوهشگرانی از دانشگاه تگزاس در یک مقاله جدید، تولید ترانزیستورهای سیناپتیک برای رایانه‌های شبیه به مغز انسان را اعلام کردند که از ماده نازک و منعطف گرافین ساخته‌ شده‌اند. این ترانزیستورها شبیه به سیناپس‌های داخل مغز هستند که عصب‌ها (نورون‌ها) را به هم وصل می‌کنند. سیناپس (synapse) یا «همایه» یک ساختار زیستی در پایانه آکسون‌ها است که از سلول‌های عصبی از طریق آنها پیام خود را به می‌فرستند.

«ژان آن اینکورویا» استادیار دانشکده مهندسی برق و رایانه در این خصوص گفت: رایانه‌هایی که مانند مغز انسان فکر می‌کنند می‌توانند کارهای بسیار بیشتری نسبت به دستگاه‌های امروز انجام دهند. با تقلید از سیناپس‌ها می‌توانیم به این دستگاه‌ها یاد دهیم که با سرعت بیاموزند بدون اینکه نیازی به متدهای آموزشی باشد که انرژی زیادی مصرف می‌کند.

ترانزیستورهای جدید از ترکیب گرافین و ماده‌ای پلیمری به نام «نافیون» (nafion) ساخته شده‌اند. این مواد در کنار هم رفتاری مانند سیناپس از خود نشان می‌دهند. در کار محاسباتی این مساله بدان معناست که وسایل‌های محاسباتی عملکرد بهتری در انجام کارهایی مانند شناسایی و تفسیر تصاویر خواهند داشت.

یک یافته مهم دیگر این است که این ترانزیستورها «سازگار زیستی» (biocompatible) هستند، بدین معنا که می‌توانند با سلول‌ها و بافت‌های زنده تعامل کنند. این ویژگی برای کاربردهای بالقوه در دستگاه‌های پزشکی در تماس با بدن انسان بسیار مهم خواهد بود.

با گسترش مفاهیمی مانند خودروهای خودران، پهپادها و ربات‌ها، ظرفیت کاری تراشه‌های سیلیکونی از لحاظ پردازش و ذخیره‌سازی داده به پایان خود نزدیک شده است. برای فناوری‌های نسل بعدی، یک پارادایم محاسباتی جدید مورد نیاز است.

این درحالی است که پلتفرم‌های عصب‌گون (Neuromorphic ) در حال رواج هستند. سازندگان بزرگ تراشه‌ها مانند شرکت‌های «اینتل» و «سامسونگ» یا تراشه‌های عصب‌گون را ساخته یا در کار ساخت آن هستند. اما مواد این تراشه‌ها محدودیت‌هایی را ایجاد می‌کند. از این رو پژوهشگران دانشگاهی در تلاش برای یافتن بهترین مواد برای این کار هستند.