Ένα νέο υλικό για τσιπ υπολογιστών που εμπνέεται από τον τρόπο λειτουργίας του ανθρώπινου εγκεφάλου ανέπτυξαν ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ, το οποίο θα μπορούσε να μειώσει σημαντικά την κατανάλωση ενέργειας στα συστήματα τεχνητής νοημοσύνης.
Η έρευνα που δημοσιεύθηκε στο Science Advances αφορά μια νέα μορφή οξειδίου του αφνίου, η οποία λειτουργεί ως «memristor», ένα ηλεκτρονικό στοιχείο δηλαδή που χρησιμοποιείται για τη δημιουργία πυκνών, γρήγορων μη-πτητικών μνημών (ReRAM) και κυκλωμάτων που μιμούνται τις συνάψεις του ανθρώπινου εγκεφάλου. Με λίγα λόγια, μιμείται τον τρόπο με τον οποίο επικοινωνούν οι νευρώνες στον εγκέφαλο.
Μέχρι στιγμής, τα περισσότερα συστήματα τεχνητής νοημοσύνης βασίζονται σε συμβατικά τσιπ, όπου τα δεδομένα μεταφέρονται συνεχώς ανάμεσα στη μνήμη και τις μονάδες επεξεργασίας. Η διαδικασία αυτή απαιτεί μεγάλες ποσότητες ηλεκτρικής ενέργειας, ενώ η ζήτηση αυξάνεται συνεχώς εξαιτίας της ανάπτυξης της AI σε όλους τους τομείς.
Σύμφωνα, όμως, με τους επιστήμονες η τεχνολογία που μιμείται τη λειτουργία του εγκεφάλου, η λεγόμενη νευρομορφική πληροφορική, μπορεί να μειώσει την κατανάλωση ενέργειας έως και 70%. Αυτό συμβαίνει επειδή η αποθήκευση και η επεξεργασία των πληροφοριών πραγματοποιούνται στο ίδιο σημείο, με πολύ μικρότερη ενεργειακή απαίτηση.
Όπως ανάφερε ο επικεφαλής της μελέτης, Μπαμπάκ Μπαχίτ, από το τμήμα Επιστήμης Υλικών και Μεταλλουργίας του Κέιμπριτζ, η ενεργειακή κατανάλωση αποτελεί μία από τις μεγαλύτερες προκλήσεις για την τεχνητή νοημοσύνη, ενώ απαιτούνται νέες συσκευές που να έχουν χαμηλή κατανάλωση και παράλληλα να είναι σταθερές.
Τα memristor που λειτουργούν αυτή τη στιγμή, βασίζονται στη δημιουργία μικροσκοπικών αγώγιμων νημάτων μέσα σε οξείδια μετάλλων, τα οποία ωστόσο, λειτουργούν συχνά με απρόβλεπτο τρόπο και απαιτούν υψηλή κατανάλωση ενέργειας.
Η ομάδα του Κέιμπριτζ δημιούργησε έναν τύπο λεπτής μεμβράνης με βάση το άφνιο, προσθέτοντας στρόντιο και τιτάνιο. Με ειδική διαδικασία κατασκευής δύο σταδίων, οι ερευνητές σχημάτισαν μικροσκοπικές ηλεκτρονικές «πύλες» μέσα στο υλικό, επιτρέποντας στη συσκευή να αλλάζει ομαλά την ηλεκτρική της αντίσταση χωρίς τη δημιουργία ασταθών νημάτων.
Όπως εξηγούν, η νέα αυτή τεχνολογία πέτυχε εξαιρετικά χαμηλή κατανάλωση ρεύματος, περίπου ένα εκατομμύριο φορές μικρότερη από ορισμένες συμβατικές συσκευές, ενώ τα νέα memristor μπορούσαν να λειτουργούν σε εκατοντάδες διαφορετικά και σταθερά επίπεδα αγωγιμότητας.
Την ίδια στιγμή, από τις δοκιμές προέκυψε ότι οι συσκευές άντεξαν δεκάδες χιλιάδες κύκλους λειτουργίας, ενώ μπορούσαν να διατηρούν τις πληροφορίες τους για περίπου μία ημέρα.
Παρά τα ενθαρρυντικά αποτελέσματα, όμως, οι ερευνητές αναγνωρίζουν ότι υπάρχουν ακόμη τεχνικές δυσκολίες. Η βασικότερη αφορά στη θερμοκρασία κατασκευής των συσκευών, η οποία σήμερα φτάνει περίπου τους 700 βαθμούς Κελσίου και για αυτό το λόγο εστιάζουν ώστε να μειωθεί ώστε στο μέλλον να μπορεί να ενσωματωθεί η τεχνολογία αυτή σε κανονικά τσιπ υπολογιστών.
Διαβάστε ακόμη
Τραπεζικό alert για κενό 4 δισ. ευρώ στους πόρους του RRF
Με αυτό το απλό τεστ σε μία καρέκλα προβλέπονται κατάγματα, νοσηλείες και θνησιμότητα
Για όλες τις υπόλοιπες ειδήσεις της επικαιρότητας μπορείτε να επισκεφτείτε το Πρώτο Θέμα
Σχολίασε εδώ
Για να σχολιάσεις, χρησιμοποίησε ένα ψευδώνυμο.