Podľa vedcov z Washingtonskej štátnej univerzity, skrátene WSU, môže budúcnosť počítačových neuromorfných čipov spočívať v substancii, ktorou si dnes bežne napríklad sladíme čaj. Áno, reč je o mede.
Vedci, ktorí sú zapojení do štúdie venujúcej sa využitiu medu v počítačových procesoroch, tvrdia, že nová technológia by mohla vydlaždiť cestu udržateľnej, biologicky rozložiteľnej a ohromne rýchlej výpočtovej technike. Téme sa venuje publikácia Digital Trends.
Keď je reč o počítačových čipoch, asi nikomu nepríde na rozum med či iné podobné substancie. Inžinieri z WSU však veria, že práve med by mohol byť kľúčom k ekologickej výpočtovej technike, ktorá by ešte k tomu bola tak výkonná, že by dokázala napodobniť fungovanie ľudského mozgu. Tento typ počítačov sa označuje ako neuromorfný.
Neuromorfné systémy sú budúcnosť
Hoci je pravda, že počítače za posledné roky zaznamenali obrovský posun vpred, stále nie sú tak dokonalé, aby dokázali prekonať náš mozog. Preto sa neuromorfné počítače považujú za budúcnosť technológií.
Mozog dokáže spracovať, analyzovať a prispôsobiť sa tomu, čo vidí. To počítače nedokážu, aspoň zatiaľ nie. Pri pohľade na tempo pokroku technologickej sféry však nie je vylúčené, že raz vyvinieme počítač, ktorý dokáže perfektne zrkadliť aktivitu ľudského mozgu, a teda bude schopný rovnakého kreatívneho prístupu k rôznorodým situáciám.
Neuromorfná výpočtová technika umožní nasadenie autonómnych systémov, ktoré dokážu simulovať niečo blízke ľudskému poznaniu. Takéto systémy by mali byť oveľa rýchlejšie a zároveň menej náročné v rámci spotreby energie ako systémy dnešných špičkových počítačov. V tomto bode sa dostávame k predmetnému medu, ktorý by mohol pri pokroku novej technológie zohrať dôležitú úlohu.
Nekazí sa a je ekologický
Odborníkom z WSU sa práve z medu podarilo vytvoriť funkčný memristor. Ide o súčiastku, ktorá je podobná tranzistoru a dokáže spracúvať a ukladať údaje do pamäte podobne, ako to robí ľudský mozog. Je taktiež extrémne malá, v prípade tejto štúdie dosahuje šírku ľudského vlasu. Do budúcnosti však bude potrebné jej rozmery ešte viac zredukovať.
Pre vysoko výkonný neuromorfný systém sú potrebné milióny, ba až miliardy memristorov. V konečnom dôsledku tak bude musieť rozmer jedného z nich byť tisíckrát menší ako rozmer ľudského vlasu.
Vedci med spracovali do pevnej formy, ktorý následne umiestnili medzi dve kovové elektródy, čím dokázali nasimulovať ľudskú synapsu. Zistili, že med dokáže túto kľúčovú časť mozgu napodobniť veľmi efektívne. Poslúžil k tomu test rýchlosti zapínania, ktorá sa pohybovala od 100 do 500 nanosekúnd.
Rýchlosť pritom nie je jediným benefitom, ktorý plynie z použitia medu. “Med sa nekazí. Má veľmi nízku koncentráciu vlhkosti, takže baktérie v ňom nedokážu prežiť. To znamená, že tieto počítačové čipy budú veľmi dlho stabilné a spoľahlivé,” povedal Feng Čao, docent Fakulty inžinierstva a informatiky na WSU. “Keď chceme zklikvidovať zariadenia využívajúce počítačové čipy vyrobené z medu, môžeme ich ľahko rozpustiť vo vode. Vďaka týmto špeciálnym vlastnostiam je med veľmi užitočný na vytváranie obnoviteľných a biologicky rozložiteľných neuromorfných systémov.”
Hoci je technológia stále v ranom štádiu, jej potenciál je obrovský. Je prinajmenšom zaujímavé, že to, čím si dnes sladíme čaj, môže jedného dňa tvoriť kľúčovú časť najvýkonnejších počítačových systémov.