مغز انسان با پلتفرم سخت‌افزاری شبیه‌سازی شد/ انجام ۴ تِرا عملیات در ثانیه
تیمی از محققان بین‌المللی با توسعه یک پلتفرم سخت‌افزاری نوآورانه به پیشرفت چشمگیری در زمینه محاسبات دست یافته‌اند و احتمال می‌دهند که به کمک این نوآوری بتوان ساختار مولکولی ماده را تغییر داد.
خبرگزاری علم و فناوری آنا؛ تیمی از محققان بین‌المللی یک پلتفرم سخت افزاری نورومورفیک (عصب مانند) ایجاد کرده‌اند که می‌تواند عملکرد برنامه‌های محاسباتی مبتنی بر هوش مصنوعی را افزایش دهد. همچنین پتانسیل ایجاد سیستم‌های انرژی بهتر و کارآمدتر را دارد.
دستگاه‌های نورومورفیک سیستم‌هایی الکترونیکی هستند که برای تقلید از معماری و عملکرد مغز و سیستم عصبی انسان طراحی شده‌اند و بر توسعه رایانه‌های مغزمانند تمرکز دارد. دستگاه نورومورفیک توسعه یافته توسط محققان کاملاً خاص است، زیرا می‌توان از آن برای مطالعه، کنترل و دستکاری مولکول‌های سازنده یک ماده استفاده کرد.
دیمین تامپسون، یکی از محققان و پروفسور مدل‌سازی مولکولی در دانشگاه لیمریک (Limerick) ایرلند، می‌گوید: «این راه‌حل مرزشکن و متفاوت می‌تواند برای همه برنامه‌های محاسباتی مزایای زیادی داشته باشد، از مراکز داده که تشنه انرژی هستند تا نقشه‌های دیجیتالی با حافظه فشرده و بازی‌های آنلاین».
پلتفرمی که محققان در مطالعه خود پیشنهاد کردند، یک «مقاومت حافظه‌دار» مولکولی و آنالوگ است. این یک نوع دستگاه نورومورفیک قابل برنامه‌ریزی است که مانند سیستم حافظه مغز انسان عمل می‌کند. البته، این پلتفرم، یک کامپیوتر مغزمانند نیست، بلکه جزء مورد نیاز برای ساخت چنین سیستم‌های محاسباتی است.
«مقاومت حافظه‌دار» از مولکول‌هایی تشکیل شده است که می‌توانند خواص الکتریکی خود را بر اساس میزان باری که از آنها می‌گذرد تغییر دهند.
طراحی این دستگاه «از مغز انسان الهام می‌گیرد و از تکان خوردن و تکان دادن طبیعی اتم‌ها برای پردازش و ذخیره اطلاعات استفاده می‌کند. تامپسون اظهار داشت: همانطور که مولکول‌ها به دور شبکه کریستالی خود می‌چرخند و جهش می‌کنند، حالت‌های حافظه فردی زیادی ایجاد می‌کنند.
یکی از مزیت‌های مهم این «مقاومت حافظه‌دار» جدید، توانایی آن در غلبه بر محدودیت‌های دستگاه‌های نورومورفیک قبلی است که وضوح محاسباتی در آنها کم بود. در مقابل، مقاومت حافظه‌دار» فعلی به سطح فوق‌العاده‌ای از بهره‌وری انرژی، به‌ویژه ۴.۱ ترا عملیات در ثانیه در هر وات (TOPS/W) دست می‌یابد. این کارایی بی‌سابقه، راه را برای اجرای کارامد وظایف محاسباتی در سطح بالا هموار می‌کند که شامل آموزش شبکه‌های عصبی، پردازش زبان طبیعی و پردازش سیگنال پیچیده نیست.
معماری این دستگاه دقیقاً منعکس‌کننده سیستم حافظه مغز انسان است، زیرا از حرکت طبیعی اتم‌ها برای پردازش و ذخیره موثر اطلاعات استفاده می‌کند. این رویکرد نوآورانه با ایجاد یک شتاب‌دهنده نورومورفیک ۱۴ بیتی با دقت بالا که می‌تواند به طور یکپارچه در یک برد مدار استاندارد ادغام شود، به اوج خود رسیده است.
پیامد‌های این فناوری پیشرفته بسیار گسترده است و در بسیاری از برنامه‌های محاسباتی گسترش می‌یابد. محققان درگیر در این پروژه آینده‌ای را در نظر گرفته‌اند که در آن رایانه‌های سنتی با موادی جایگزین می‌شوند که نه تنها عملکرد بالایی ارائه می‌دهند، بلکه دوستی با محیط زیست را نیز در اولویت قرار می‌دهند.
این گزارش از پایگاه اینترنتی اینترستینگ اینجینیرینگ، به فارسی برگردان شده است.
انتهای پیام/
