Forradalom a számítástechnikában: az agy által ihletett greifswaldi kutatás!

Forradalom a számítástechnikában: az agy által ihletett greifswaldi kutatás!

A Greifswaldi Egyetem fizikusai egy ígéretes megközelítést dolgoznak ki az energiahatékony számítógépekhez, amelyet az emberi agy ihletett. Tekintettel a mai számítástechnika előtt álló kihívásokra – különösen a magas energiafogyasztásra, a tároló- és feldolgozóegységek szétválasztására, valamint a lassú adatátvitelre – a számítási architektúra újragondolása szükséges. A kiterjedt mesterségesintelligencia-modellek és a hatalmas mennyiségű adat miatt növekvő követelmények az emberi agy működésén alapuló neuromorf fogalmak kutatását hajtják végre. Ezek a megközelítések egyre fontosabbak a számítástechnika fenntartható fejlődésének eléréséhez, mint pl uni-greifswald.de jelentették.

A Dr. Tahereh Sadat Parvini és Prof. Dr. Markus Münzenberg által vezetett kutatócsoport olyan mágneses alagút csomópontokon (MTJ) dolgozik, amelyek képesek tárolni és feldolgozni az információkat. A csapat egy hibrid optoelektromos gerjesztési sémát fejleszt, amely az elektromos áramokat rövid lézerimpulzusokkal kombinálja. Ez a módszer lehetővé teszi nagy termoelektromos feszültségek generálását az MTJ-kben, amelyek elősegítik a szinapszisszerű viselkedést.

Az új technológia tulajdonságai és alkalmazásai

A mágneses alagútérintkezőket három figyelemre méltó tulajdonság jellemzi: Először is, a feszültség rugalmasan állítható, ami megfelel egy szinaptikus súlynak. Másodszor, spontán „tüske” jelek lépnek fel, hasonlóan az idegsejtek közötti információcseréhez. Harmadszor, egy kifejlesztett neuromorf hálózat 93,7%-os felismerési pontosságot ért el a kézzel írt számjegyeknél a szimulációk során. Prof. Dr. Markus Münzenberg kiemeli a kompakt és energiatakarékos platformot, amely ezt a technológiát a jövő számítástechnikai alkalmazásaira predesztinálja. Emellett a technológia kompatibilis a meglévő félvezető technológiával, ami lehetővé teszi mindennapi eszközökben és nagy teljesítményű számítógépekben való használatát.

A jelenlegi számítástechnikai terület kihívásaira, mint például a chipfejlesztés és -gyártás növekvő költségeire, valamint az erőforrás-takarékos technológiákra való szükségszerű összpontosításra, szintén foglalkoznak iis.fraunhofer.de tematizált. A neuromorf számítástechnikát megoldásnak tekintik, mert utánozza a biológiai agy működését. Ezek a megközelítések nemcsak az energiahatékonyságot javítják, hanem erőforrás-igényes mesterségesintelligencia-alkalmazásokat is lehetővé tesznek akkumulátoros eszközökön.

Jövőbeli kilátások a neuromorf számítástechnikában

A neuromorf számítástechnika kulcsfontosságú szempontja az alacsony késleltetés és a magas energiahatékonyság kombinációja, amelynek célja, hogy segítse a valós idejű AI-alkalmazások optimalizálását. Ez a technológia kulcsszerepet játszhat, különösen a felhőrendszerekhez való hozzáférést nem igénylő adatvédelmi megoldások területén. A Fraunhofer IIS ezért elindította a „Neuromorphic Computing” projektet, amely algoritmusokat és hardvert fejleszt neuromorf processzorokhoz a CMOS technológiában a végberendezésekbe való integráláshoz.

Ezen túlmenően az iparág innovatív élvonalbeli AI-alkalmazások fejlesztésén dolgozik, amelyek magas párhuzamos feldolgozást és alacsony késleltetést tesznek lehetővé. A nagyvállalatok, mint például az Intel, az IBM és más kutatóintézetek nagymértékben fektetnek be ebbe a technológiába, amelyet középtávon olyan területeken lehetne használni, mint a robotika, az orvosi technológia és az autonóm rendszerek. techzeitgeist.de megjósolta.

Bár vannak olyan fejlesztések, mint például az Intel Loihi chipje, amely kifejezetten élszámítógépes alkalmazásokra lett optimalizálva, az olyan kihívások, mint a magas gyártási költségek és a megfelelő szoftverek fejlesztésének szükségessége akadályozzák a neuromorf rendszerek elterjedését. Az előrejelzések szerint az első neuromorf chipek 2025-re megjelenhetnek, de a meglévő akadályok miatt nem integrálhatók könnyen a tömegpiacra.

A Greifswaldi Egyetem által vezérelt neuromorf számítástechnikai fejlesztések, amelyeket olyan intézetekkel való együttműködés támogat, mint a Max Planck Fénytudományi Intézet és a Nemzetközi Ibériai Nanotechnológiai Laboratórium, jelentős előrelépést jelentenek, amely nemcsak forradalmasíthatja a számítástechnikát, hanem számos más iparágra is hatással lesz.