Дослідники розробляють новий молекулярний процесор, схожий на мозок

  • Oct 24, 2023

Міжнародна дослідницька група з Японії та Мічиганського технологічного університету продемонструвала a молекулярна схема, яка може безперервно розвиватися для вирішення складних проблем, які кидають виклик сучасності суперкомп'ютери.

Міжнародна дослідницька група з Японії та Мічиганського технологічного університету продемонструвала a молекулярна схема, яка може безперервно розвиватися для вирішення складних проблем, які кидають виклик сучасності суперкомп'ютери.

Масивна паралельна схема містить шар молекулярних перемикачів (моносар), які одночасно взаємодіють подібно до обробки інформації нейронами людини мозок. Тобто вони можуть еволюціонувати для вирішення складних проблем. Схеми обробки інформації в цифрових комп'ютерах, навпаки, є статичними і працюють послідовно. Опубліковано анотацію доповіді Фізика природи, "Масові паралельні обчислення на органічному молекулярному шарі", пояснює:

«Сучасні комп’ютери працюють на величезній швидкості, здатні виконувати понад 10^13 інструкцій за секунду, але їх послідовний підхід до обробки, за якого логічні операції виконуються одна за одною, з тих пір залишається незмінним 1950-ті роки. Навпаки, хоча окремі нейрони людського мозку спрацьовують лише 10^3 разів на секунду, одночасне колективна дія мільйонів нейронів дозволяє їм виконувати певні завдання ефективніше, ніж навіть найшвидші суперкомп'ютер».

21877web.jpg

Авторство: Anirban Bandyopadhyay

У верхній половині зображення вище ви можете побачити магнітно-резонансні зображення людського мозку під час різних функцій. Нижче ви можете побачити, як на молекулярному моношарі один за одним генеруються подібні еволюційні моделі. Знімок еволюції певної функції мозку фіксується за допомогою скануючого тунельного мікроскопа при зміщенні наконечника 0,68 В (масштабна шкала становить 6 нм).

Молекулярний процесор також може самовідновлюватися, якщо є дефект, завдяки здатності молекулярного моношару до самоорганізації. Подібно до мозку, якщо нейрон гине, інший нейрон бере на себе його функцію.

Щоб довести, що паралельний, динамічно реконфігурований процесор працює, як заявлено, дослідники мають імітував два природні явища в молекулярному шарі: дифузію тепла та еволюцію ракових клітин.

Дослідження проводила команда, до складу якої входили Ранджит Паті з факультету фізики Мічиганського технологічного університету та Anirban Bandyopadhyay, Національний інститут матеріалознавства, Національний інститут інформаційних та комунікаційних технологій, Японія.

Пов'язане читання:

Дивовижний мемристор - за межами закону Мура та цифрових обчислень

Органічний транзистор, який імітує синапс мозку