`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Как изменилось финансирование ИТ-направления в вашей организации?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Леонид Бараш

Компьютеры, которые имитируют функции мозга

+22
голоса

Исследователи всегда ищут усовершенствованные технологии, но наиболее эффективный компьютер из возможных уже существует. Он может учиться и адаптироваться без необходимости программирования или обновлений. Он имеет почти безграничную память, устойчив к фатальным сбоям и работает на исключительно высокой скорости. Это не Mac или ПК, это – человеческий мозг. И ученые во всем мире хотят имитировать его возможности.

Академические и промышленные лаборатории разрабатывают компьютеры, которые все больше работают как человеческий мозг. Вместо того чтобы работать как обычные цифровые системы, эти новые устройства могут потенциально функционировать подобно сети нейронов.

«Компьютеры очень впечатляют во многих отношениях, но они не могут сравняться с мозгом, - сказал Марк Херсэм (Mark Hersam) из Технической школы Маккормика Северо-западного университета. - Нейроны могут выполнять очень сложные расчеты с очень низким энергопотреблением по сравнению с цифровым компьютером».

Команда исследователей из Северо-Западного университета достигла прогресса в области электроники, который мог бы приблизить создание компьютера, работающего подобно мозгу. Работа команды базируется на запоминающих резисторах, или мемристорах, являющимися резисторами в цепи, которые "помнят" насколько большой ток протекает через них.

"Мемристоры могут быть использованы в качестве элементов памяти в интегральной схеме или в компьютере, - сказал Херсэм. - В отличие от других элементов памяти, которые существуют в современной электронике, мемристоры стабильны и помнят свое состояние даже при отсутствии питания».

Современные компьютеры используют оперативную память (RAM), которая работает очень быстро, но не сохраняет данные, если питание отключается. Флэш-диски, с другой стороны, хранят информацию при отсутствии питания, но работают гораздо медленнее. Мемристоры могут обеспечить память, которая объединяет лучшее из обоих миров: быстроту и надежность. Но есть проблема: мемристоры являются двухполюсными электронными устройствами, которые могут управлять только одним каналом напряжения. Херсэм хотел превратить их в трехполюсные, что позволяет использовать мемристоры в более сложных электронных схемах и системах.

Херсэм и его команда справились с этой задачей с помощью однослойного дисульфида молибдена (MoS2), атомарно тонкого двумерного нанополупроводника. Подобно тому как волокна располагаются в дереве, атомы в материале расположены в определенном направлении, называемом "гранулами". Лист MoS2, который использовал Херсэм, имеет четкую границу между гранулами, где две разных гранулы собираются вместе.

«Поскольку атомы имеют разную ориентацию, есть ненасыщенные химические связи на этой границе, - объяснил Херсэм. - Эти границы гранул влияют на ток, так что они могут служить в качестве средства регулировки сопротивления».

Когда прикладывается большое электрическое поле, границы гранул в буквальном смысле двигаются, вызывая изменение сопротивления. При использовании MoS2 с этими граничными дефектами вместо типичной структуры мемристора металл-оксид-металл, команда представила новое трехполюсное мемристорное устройство, которое регулируется в широких пределах с помощью электрода затвора.

«С мемристором, которым можно управлять с помощью третьего электрода, у нас есть возможность реализовать функцию, которая ранее была недостижима, - сказал Херсэм. – Трехполюсный мемристор был предложен в качестве средства реализации вычислений подобных тем, которые выполняет мозг. Мы сейчас активно изучаем эту возможность в лаборатории».

Компьютеры, которые имитируют функции мозга

Иллюстрация концепции. Новый шаг вперед в мемристорной технологии может приблизить нас к вычислениям аналогичным тем, которые выполняет мозг

+22
голоса

Напечатать Отправить другу

Читайте также

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT