17. oktoober 2023 (Nanowerki uudised) Ülemaailmselt otsitakse intensiivselt uudseid materjale arvutimikrokiipide ehitamiseks, mis ei põhine klassikalisel transistorid kuid palju energiasäästlikumatel ajulaadsetel komponentidel. Kui aga klassikaliste transistoripõhiste digitaalarvutite teoreetiline alus on kindel, siis ajutaoliste arvutite loomiseks puuduvad tegelikud teoreetilised juhised. Selline teooria oleks tingimata vajalik, et panna jõupingutused uut tüüpi mikrokiipide projekteerimisel kindlale alusele, väidab Groningeni ülikooli kognitiivsete materjalide andmetöötluse professor Herbert Jaeger.
Teadlased kogu maailmas otsivad uusi materjale energiasäästlike, ajulaadsete arvutimikrokiipide ehitamiseks, kuna klassikaline transistoride miniaturiseerimine jõuab oma füüsilise piirini.
Ajulaadsete arvutite jaoks puuduvad teoreetilised juhised, mistõttu on see valdkonna edusammude jaoks ülioluline.
Aju mitmekülgsus ja vastupidavus on inspiratsiooniallikaks, hoolimata piiratud teadmistest selle täpse toimimise kohta.
Hiljutine dokument soovitab, et mittedigitaalsete arvutite teooria peaks keskenduma pidevatele analoogsignaalidele ja arvestama uute materjalide omadustega.
Erinevate teadusvaldkondade vaheliste lõhede ületamine on neuromorfse andmetöötluse alusteooria väljatöötamiseks ülioluline.
Füüsikaliste arvutussüsteemide üldteooria hõlmaks erijuhtudena olemasolevaid teooriaid. (Joonis on võetud Nature Commi dokumendi laiendatud versioonist arXiv kohta)
Võtme tagasivõtmine
Teadustöö
Arvutid on seni tuginenud stabiilsetele lülititele, mis võivad olla välja lülitatud või sisse lülitatud, tavaliselt transistorid. Need digitaalarvutid on loogilised masinad ja ka nende programmeerimine põhineb loogilisel arutluskäigul. Aastakümneid on arvutid muutunud võimsamaks transistoride edasise miniaturiseerimise teel, kuid see protsess läheneb nüüd füüsilisele piirile. Seetõttu töötavad teadlased selle nimel, et leida uusi materjale mitmekülgsemate lülitite tegemiseks, mis võiksid kasutada rohkem väärtusi kui lihtsalt digitaalsed 0 või 1.Ohtlik lõks
Jaeger on osa Groningeni kognitiivsete süsteemide ja materjalide keskusest (CogniGron), mille eesmärk on arendada neuromorfsed (st ajulaadsed) arvutid. CogniGron koondab teadlasi, kellel on väga erinevad lähenemised: eksperimentaalsed materjaliteadlased ja teoreetilised modelleerijad nii erinevatest valdkondadest nagu matemaatika, arvutiteadus ja tehisintellekt. Tihe koostöö materjaliteadlastega on andnud Jaegerile hea ettekujutuse väljakutsetest, millega nad silmitsi seisavad uute arvutuslike materjalide väljamõtlemisel, ning ühtlasi on see pannud ta teadvustama ohtlikku lõksu: puudub väljakujunenud teooria mittevastavate materjalide kasutamise kohta. digitaalsed füüsikalised efektid arvutisüsteemides. Meie aju ei ole loogiline süsteem. Me võime loogiliselt arutleda, kuid see on vaid väike osa sellest, mida meie aju teeb. Enamasti tuleb välja mõelda, kuidas tuua käsi teetassi juurde või lehvitada kolleegile koridoris möödudes. "Suur osa teabetöötlusest, mida meie aju teeb, on see mitteloogiline kraam, mis on pidev ja dünaamiline. Digiarvutis on seda raske vormistada,“ selgitab Jaeger. Lisaks jätkab meie aju tööd hoolimata vererõhu, välistemperatuuri või hormoonide tasakaalu kõikumisest jne. Kuidas on võimalik luua sama mitmekülgne ja vastupidav arvuti? Jaeger on optimistlik: "Lihtne vastus on: aju on tõestus põhimõttest, et seda saab teha."Neuronid
Seetõttu on aju materjaliteadlastele inspiratsiooniallikaks. Jaeger: "Nad võivad toota midagi, mis on valmistatud mõnesajast aatomist ja mis võngub, või midagi, mis näitab aktiivsuse puhanguid." Ja nad ütlevad: "Nii näeb välja, kuidas neuronid töötavad, nii et ehitame närvivõrgu." Kuid neil on siin puudu oluline osa teadmisi. "Isegi neuroteadlased ei tea täpselt, kuidas aju töötab. See on koht, kus neuromorfsete arvutite teooria puudumine on problemaatiline. Siiski tundub, et väli seda ei näe. aastal avaldatud artiklis Nature Communications ("Formaalse teooria suunas arvutusmasinate jaoks, mis on valmistatud kõigest, mida füüsika pakub"), Jaeger ja tema kolleegid Beatriz Noheda (CogniGroni teadusdirektor) ja Wilfred G. van der Wiel (Twente ülikool) esitavad visandi sellest, milline võiks välja näha teooria mittedigitaalsete arvutite jaoks. Nad teevad ettepaneku, et stabiilsete 0/1 lülitite asemel peaks teooria töötama pidevate analoogsignaalidega. See peaks hõlmama ka mittestandardsete nanomõõtmeliste füüsikaliste mõjude rikkust, mida materjaliteadlased uurivad.Alamteooriad
Midagi muud, mida Jaeger on materjaliteadlasi kuulates õppinud, on see, et nendest uutest materjalidest seadmeid on raske ehitada. Jaeger: "Kui teete neid sada, ei ole need kõik ühesugused." See on tegelikult väga ajulaadne, kuna ka meie neuronid pole kõik täpselt identsed. Teine võimalik probleem on see, et seadmed on sageli rabedad ja temperatuuritundlikud, jätkab Jaeger. "Iga neuromorfse andmetöötluse teooria peaks selliseid omadusi arvesse võtma." Oluline on see, et neuromorfse andmetöötluse aluseks olev teooria ei ole üks teooria, vaid see konstrueeritakse paljudest alateooriatest (vt allolevat pilti). Jaeger: "Nii töötab tegelikult ka digitaalne arvutiteooria, see on ühendatud alateooriate kihiline süsteem." Sellise neuromorfsete arvutite teoreetilise kirjelduse loomine nõuab tihedat koostööd eksperimentaalsete materjalide teadlaste ja ametlike teoreetiliste modelleerijate vahel. Jaeger: "Arvutiteadlased peavad olema teadlikud kõigi nende uute materjalide füüsikast ja materjaliteadlased peaksid olema teadlikud andmetöötluse põhikontseptsioonidest."Pimedad kohad
Selle lõhe ületamine materjaliteaduse, neuroteaduse, arvutiteaduse ja inseneriteaduse vahel on just see põhjus, miks CogniGron Groningeni ülikoolis asutati: see ühendab need erinevad rühmad. "Meil kõigil on oma pimealad," võtab Jaeger kokku. "Ja suurim lünk meie teadmistes on neuromorfse andmetöötluse alusteooria. Meie artikkel on esimene katse näidata, kuidas sellist teooriat konstrueerida ja kuidas luua ühine keel.- SEO-põhise sisu ja PR-levi. Võimenduge juba täna.
- PlatoData.Network Vertikaalne generatiivne Ai. Jõustage ennast. Juurdepääs siia.
- PlatoAiStream. Web3 luure. Täiustatud teadmised. Juurdepääs siia.
- PlatoESG. Süsinik, CleanTech, Energia, Keskkond päikeseenergia, Jäätmekäitluse. Juurdepääs siia.
- PlatoTervis. Biotehnoloogia ja kliiniliste uuringute luureandmed. Juurdepääs siia.
- Allikas: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=63871.php
- :on
- :on
- :mitte
- : kus
- $ UP
- 1
- 10
- 11
- 17
- 7
- 8
- 9
- a
- MEIST
- absoluutselt
- majutada
- konto
- tegevus
- tegelikult
- edusammud
- AI
- Eesmärgid
- Materjal: BPA ja flataatide vaba plastik
- Ka
- an
- ja
- Teine
- vastus
- ilmuma
- lähenemisviisid
- läheneb
- OLEME
- Väidab
- AS
- At
- katse
- teadlik
- Saldo
- põhineb
- alus
- BE
- muutuma
- alla
- vahel
- suurim
- Natuke
- pime
- veri
- Vererõhk
- Aju
- aju
- ühendamine
- tooma
- Toomine
- Toob
- ehitama
- kuid
- by
- CAN
- juhtudel
- keskus
- väljakutseid
- omadused
- klassika
- lähedal
- lähedalt
- tunnetuslik
- koostöö
- kolleeg
- kolleegidega
- Tulema
- komm
- ühine
- komponendid
- arvutuslik
- arvuti
- Arvutiteadus
- arvutid
- arvutustehnika
- mõisted
- seotud
- Arvestama
- ehitama
- pidev
- pidev
- koridor
- võiks
- looma
- loomine
- loomine
- otsustav
- Ohtlik
- kuupäev
- aastakümnete
- kirjeldus
- Vaatamata
- arendama
- arenev
- seadmed
- erinev
- raske
- digitaalne
- Digitaalid
- Juhataja
- mitu
- jagama
- ei
- Ei tee
- tehtud
- Ära
- dünaamiline
- e
- mõju
- jõupingutusi
- kumbki
- teine
- Inseneriteadus
- asutatud
- täpselt
- olemasolevate
- eksperimentaalne
- Selgitab
- väline
- nägu
- asjaolu
- kaugele
- vähe
- väli
- Valdkonnad
- Joonis
- leidma
- esimene
- kõikumisi
- Keskenduma
- eest
- formaalne
- Rajatud
- Alates
- põhiline
- edasi
- Pealegi
- lõhe
- lünki
- Üldine
- antud
- Go
- hea
- Maa
- Grupi omad
- suunised
- käsi
- riistvara
- Olema
- siin
- teda
- tema
- Kuidas
- Kuidas
- aga
- HTTPS
- sada
- i
- idee
- identiques
- pilt
- tähtsam
- in
- Inspiratsioon
- selle asemel
- sisse
- probleem
- IT
- ITS
- jpg
- lihtsalt
- hoidma
- Teadma
- teadmised
- puudus
- puuduvad
- keel
- Kihiline
- õppinud
- nagu
- LIMIT
- piiratud
- Kuulamine
- loogiline
- Vaata
- näeb välja
- välimus
- Partii
- masinad
- tehtud
- tegema
- Tegemine
- palju
- materjalid
- matemaatika
- Kesk-
- võib
- puuduvad
- rohkem
- kõige
- palju
- peab
- loodus
- vajalik
- vajadustele
- võrk
- Neural
- Närvivõrgus
- Neuronid
- Neuroscience
- Uus
- ei
- romaan
- nüüd
- of
- maha
- Pakkumised
- sageli
- on
- ainult
- Optimistlik
- or
- meie
- välja
- Paber
- osa
- Mööduv
- PHP
- füüsiline
- Füüsika
- Platon
- Platoni andmete intelligentsus
- PlatoData
- võimalik
- võimas
- esitada
- surve
- põhimõte
- protsess
- tootma
- Õpetaja
- Programming
- tõend
- esitama
- avaldatud
- panema
- Jõuab
- reaalne
- põhjus
- hiljuti
- nõudma
- jõuline
- tugevus
- s
- ütlema
- teadus
- teaduslik
- teadlased
- Otsing
- otsimine
- vaata
- teenima
- peaks
- näitama
- signaale
- lihtne
- ühekordne
- väike
- So
- nii kaugel
- tahke
- midagi
- eriline
- täpid
- stabiilne
- selline
- Soovitab
- süsteem
- süsteemid
- Võtma
- võtnud
- kui
- et
- .
- oma
- Neile
- teoreetiline
- teooria
- Seal.
- seetõttu
- Need
- nad
- see
- aeg
- et
- kokku
- suunas
- üritab
- aluspõhi
- Ülikool
- kasutama
- tavaliselt
- Väärtused
- mitmekülgne
- mitmekülgsus
- versioon
- väga
- tähtis
- oli
- Wave
- we
- Jõukus
- Hästi
- M
- mis iganes
- millal
- samas kui
- mis
- kuigi
- WHO
- miks
- will
- koos
- Töö
- treening
- töö
- toimingud
- töötab
- ülemaailmne
- oleks
- veel
- sa
- sephyrnet