Efektivní výpočet založený na mozku s využitím paměťových rezistorů založených na grafenu

Grafenové paměti otevírají dveře biomimetickým výpočtům. Půjčka Jennifer M. McCann / Penn State:

Jak se pokrok v tradičních výpočtech zpomaluje, dostávají se do popředí nové počty počítání. V Penn State se tým inženýrů snaží přijít s jakýmsi výpočtem, který napodobuje účinnost mozkových neuronových sítí při využití analogové povahy mozku.

Peer computing je digitální a skládá se ze dvou stavů: vypnuto nebo jeden մեկ nula. Analogový počítač, stejně jako mozek, má mnoho potenciálních stavů. To je rozdíl mezi vypnutím spínače světla a vypnutím stmívače.

Neuromorfní nebo mozkem inspirované výpočty byly studovány více než 40 let, tvrdí Saparshi Dass, vedoucí týmu assistant asistent mechaniky v Penn State. Zprávou je, že s příchodem digitálních počítačů vzrostla potřeba rychlého zpracování obrazu, například u aut s vlastním pohonem. Růst velkých dat, který vyžaduje typy rozpoznávání vzorků, pro které je mozková architektura zvláště vhodná, je další hnací silou neuromorfního počítače.

„Máme výkonné počítače, o tom není pochyb. Problém je v tom, že musíte udržovat paměť na jednom místě, počítat na jiném místě, “řekl Das.

Přenos těchto dat z paměti do logiky նում bere zpět spoustu energie և zpomaluje výpočetní rychlost. Také tato počítačová architektura vyžaduje hodně místa. Pokud by bylo možné výpočetní paměť uložit do stejné oblasti, lze toto uvíznutí odstranit.

„Vytváříme umělé neuronové sítě, které se snaží napodobit energii mozku – účinnost prostoru,“ vysvětluje Thomas Schranghammer, PhD student Das, první autor nedávno publikovaného článku Příroda komunikace. „Mozek je tak kompaktní, že se vejde na vaše ramena, zatímco moderní superpočítač zabírá prostor dvou nebo tří tenisových kurtů.“

Stejně jako synapse, které spojují neurony v mozku, které lze transformovat, lze umělé neurální sítě, které tým vytváří, transformovat aplikací krátkého elektrického pole na list papíru. grafen, silná vrstva jednoho atomu atomů uhlíku. V této práci ukazují alespoň 16 možných stavů paměti, na rozdíl od dvou pamětí na bázi oxidu nebo dvou paměťových rezistorů.

„Ukázali jsme, že dokážeme přesně řídit velké množství stavů paměti pomocí tranzistorů s jednoduchým efektem grafenového pole,“ řekl Dass.

Tým věří, že uvedení této technologie v komerčním měřítku je možné. Das věří, že mnoho z největších polovodičových společností, které se aktivně věnují neuromorfním výpočtům, si tuto práci najde.

Kromě Das և Shranghamer, Arian Obero, Ph.D.

Odkaz. 2020 29. října Příroda komunikace,

Army Research Office podporoval tuto práci. Tým požádal o patent na tento vynález.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Lipidy na membráně mozkových buněk jsou kvůli léčbě Alzheimerovy choroby většinou přehlíženy

Byly vytvořeny vazby mezi lipidovou nerovnováhou a onemocněním, kdy změny lipidů zvyšují tvorbu amyloidových plaků, což je rys Alzheimerovy choroby. Tato nerovnováha inspirovala...

Astrofyzici jsou překvapeni neočekávanými účinky černých děr mimo jejich vlastní galaxie

Umělecká kompozice supermasivní černé díry, která reguluje vývoj jejího prostředí. Autor obrázku: Gabriel Pérez Díaz, SMM (IAC) a Dylan Nelson (Illustris-TNG) Ve středu téměř každé...

Největší australský dinosaurus – jižní titán – právě vstoupil do knih rekordů!

Australotitan cooperensis, „Southern Titan of the Cooper“. Fotografický kredit: Vlad Konstantinov, Scott Hocknull © Eromanga Natural History Museum Co je to basketbalové hřiště tak...

„Paralelní reaktory“ na bázi fotonických krystalových vláken odhalují kolektivní analogie hmotných a solitárních molekul

A. Schéma paralelních optických solitonových reaktorů založené na dutině prstencového vláknového laseru s režimem blokování. Časová optomechanická (OM) mříž umožněná fotonickými krystalovými...

Drsná kůra, která se v noci ozývá, vede k objevení nových druhů

V lesích západní a střední Afriky se v noci ozývají hlasitá volání hybridů stromů - malých, býložravých savců, ale jejich zvuk se liší podle...

Newsletter

Subscribe to stay updated.