Revolucija v računalniški tehnologiji: Greifswaldske raziskave po navdihu možganov!

Revolucija v računalniški tehnologiji: Greifswaldske raziskave po navdihu možganov!

Fiziki na Univerzi v Greifswaldu razvijajo obetaven pristop za energetsko učinkovite računalnike, ki se zgledujejo po človeških možganih. Glede na izzive, s katerimi se sooča današnja računalniška tehnologija – zlasti visoka poraba energije, ločevanje pomnilniških in procesnih enot ter počasen prenos podatkov – je nujen ponoven razmislek o računalniški arhitekturi. Naraščajoče zahteve zaradi obsežnih modelov umetne inteligence in ogromnih količin podatkov spodbujajo raziskave nevromorfnih konceptov, ki temeljijo na delovanju človeških možganov. Ti pristopi postajajo vedno bolj relevantni za doseganje trajnostnega razvoja v računalništvu, kot npr uni-greifswald.de poročali.

Raziskovalna skupina, ki jo vodita dr. Tahereh Sadat Parvini in prof. dr. Markus Münzenberg, dela na magnetnih tunelskih spojih (MTJ), ki lahko shranjujejo in obdelujejo informacije. Ekipa razvija hibridno optoelektrično shemo vzbujanja, ki združuje električne tokove s kratkimi laserskimi impulzi. Ta metodologija omogoča ustvarjanje velikih termoelektričnih napetosti v MTJ, ki spodbujajo obnašanje, podobno sinapsi.

Lastnosti in uporaba nove tehnologije

Za kontakte magnetnega tunela so značilne tri izjemne lastnosti: Prvič, napetost je mogoče prilagodljivo prilagoditi, kar ustreza sinaptični teži. Drugič, pojavijo se spontani signali "spike", podobni izmenjavi informacij med živčnimi celicami. Tretjič, razvito nevromorfno omrežje je v simulacijah doseglo 93,7-odstotno natančnost prepoznavanja ročno napisanih števk. Prof. dr. Markus Münzenberg izpostavlja kompaktno in energetsko varčno platformo, zaradi katere je ta tehnologija vnaprej določena za prihodnje računalniške aplikacije. Poleg tega je tehnologija združljiva z obstoječo polprevodniško tehnologijo, kar omogoča njeno uporabo v vsakdanjih napravah in visoko zmogljivih računalnikih.

Izzive na trenutnem računalniškem področju, kot so naraščajoči stroški razvoja in proizvodnje čipov ter potrebna osredotočenost na tehnologije, ki varčujejo z viri, obravnavajo tudi iis.fraunhofer.de tematizirana. Nevromorfno računalništvo velja za rešitev, ker posnema način delovanja bioloških možganov. Ti pristopi ne izboljšujejo samo energetske učinkovitosti, ampak tudi omogočajo aplikacije umetne inteligence, ki zahtevajo veliko virov, na baterijskih napravah.

Obeti za prihodnost v nevromorfnem računalništvu

Ključni vidik nevromorfnega računalništva je kombinacija nizke zakasnitve in visoke energijske učinkovitosti, ki naj bi pomagala optimizirati robne aplikacije AI v realnem času. Ta tehnologija bi lahko imela ključno vlogo predvsem na področju rešitev za zaščito podatkov, ki ne zahtevajo dostopa do sistemov v oblaku. Fraunhofer IIS je zato začel projekt "Neuromorfno računalništvo", ki razvija algoritme in strojno opremo za nevromorfne procesorje v tehnologiji CMOS za integracijo v končne naprave.

Poleg tega panoga dela na razvoju inovativnih robnih aplikacij AI, ki bodo omogočale visoko vzporedno obdelavo in nizko zakasnitev. Velika podjetja, kot so Intel, IBM in druge raziskovalne ustanove, veliko vlagajo v to tehnologijo, ki bi jo srednjeročno lahko uporabljali na področjih, kot so robotika, medicinska tehnologija in avtonomni sistemi. techzeitgeist.de napovedano.

Čeprav obstaja razvoj, kot je Intelov čip Loihi, ki je posebej optimiziran za aplikacije robnega računalništva, izzivi, kot so visoki proizvodni stroški in potreba po razvoju ustrezne programske opreme, ovirajo širjenje nevromorfnih sistemov. Napovedi kažejo, da bi lahko bili prvi nevromorfni čipi na voljo do leta 2025, vendar jih zaradi obstoječih ovir ni mogoče preprosto vključiti v množični trg.

Razvoj v nevromorfni računalniški tehnologiji, ki ga poganja Univerza v Greifswaldu in podpira sodelovanje z inštituti, kot sta Inštitut Maxa Plancka za znanost o svetlobi in Mednarodni iberski nanotehnološki laboratorij, predstavlja pomemben napredek, ki bi lahko revolucioniral računalništvo, ampak bo vplival tudi na številne druge industrije.