17 اکتبر 2023 (اخبار نانوورک) جستجوی شدید و جهانی برای مواد جدید برای ساخت ریزتراشههای رایانهای که بر اساس کلاسیک نیستند وجود دارد. ترانزیستور اما بر روی اجزای بسیار کم مصرف تر و شبیه به مغز. با این حال، در حالی که مبنای نظری برای رایانههای دیجیتال مبتنی بر ترانزیستور کلاسیک استوار است، هیچ دستورالعمل نظری واقعی برای ایجاد رایانههای شبیه مغز وجود ندارد. هربرت یاگر، پروفسور محاسبات در مواد شناختی در دانشگاه گرونینگن، استدلال میکند که چنین نظریهای برای انجام تلاشهایی که برای مهندسی انواع جدید ریزتراشهها روی زمین جامد انجام میشود، کاملاً ضروری است.
دانشمندان در سرتاسر جهان به دنبال مواد جدیدی برای ساخت ریزتراشههای کامپیوتری مغز مانند و صرفهجویی در انرژی هستند، زیرا کوچکسازی ترانزیستور کلاسیک به محدودیت فیزیکی خود میرسد.
رهنمودهای نظری برای کامپیوترهای شبیه مغز وجود ندارد، که آن را برای پیشرفت در این زمینه بسیار مهم می کند.
تطبیق پذیری و استحکام مغز علیرغم دانش محدود در مورد عملکرد دقیق آن، الهام بخش است.
یک مقاله اخیر نشان می دهد که یک نظریه برای رایانه های غیر دیجیتال باید بر سیگنال های پیوسته و آنالوگ تمرکز کند و ویژگی های مواد جدید را در نظر بگیرد.
پر کردن شکاف بین زمینه های علمی متنوع برای توسعه یک نظریه اساسی برای محاسبات نورومورفیک حیاتی است.
یک نظریه کلی از سیستمهای محاسباتی فیزیکی، نظریههای موجود را به عنوان موارد خاص در بر میگیرد. (شکل گرفته شده از نسخه توسعه یافته مقاله Nature Comm در arXiv)
گیرنده های کلیدی
تحقیق
کامپیوترها تا کنون به سوئیچ های پایداری که می توانند خاموش یا روشن باشند، معمولاً ترانزیستورها متکی بوده اند. این کامپیوترهای دیجیتال ماشین های منطقی هستند و برنامه نویسی آنها نیز بر اساس استدلال منطقی است. برای دههها، کامپیوترها با کوچکسازی بیشتر ترانزیستورها قدرتمندتر شدهاند، اما این فرآیند اکنون به یک حد فیزیکی نزدیک میشود. به همین دلیل است که دانشمندان در حال کار برای یافتن مواد جدید برای ساخت سوئیچهای همهکارهتر هستند که میتوانند از مقادیر بیشتری نسبت به دیجیتال 0 یا 1 استفاده کنند.دام خطرناک
جیگر بخشی از مرکز مواد و سیستمهای شناختی گرونینگن (CogniGron) است که هدف آن توسعه است. کامپیوترهای نورومورفیک (یعنی مغز مانند).. CogniGron دانشمندانی را گرد هم میآورد که رویکردهای بسیار متفاوتی دارند: دانشمندان مواد تجربی و مدلسازان نظری از رشتههای مختلفی مانند ریاضیات، علوم کامپیوتر و هوش مصنوعی. همکاری نزدیک با دانشمندان مواد، به جیگر ایده خوبی از چالشهایی که هنگام تلاش برای دستیابی به مواد محاسباتی جدید با آنها روبهرو میشوند، داده است، در حالی که او را از یک دام خطرناک آگاه کرده است: هیچ تئوری ثابتی برای استفاده از مواد غیرمستقیم وجود ندارد. اثرات فیزیکی دیجیتال در سیستم های محاسباتی مغز ما یک سیستم منطقی نیست. ما می توانیم منطقی استدلال کنیم، اما این تنها بخش کوچکی از کاری است که مغز ما انجام می دهد. در بیشتر مواقع، باید نحوه رساندن دست به فنجان چای یا تکان دادن دست برای همکار در هنگام عبور از راهرو مشخص شود. بسیاری از پردازش اطلاعاتی که مغز ما انجام می دهد، این چیزهای غیر منطقی است که پیوسته و پویا هستند. یاگر توضیح می دهد که رسمی کردن این موضوع در یک کامپیوتر دیجیتال دشوار است. علاوه بر این، مغز ما با وجود نوسانات فشار خون، دمای خارجی یا تعادل هورمونی و غیره به کار خود ادامه می دهد. چگونه می توان کامپیوتری ایجاد کرد که همه کاره و قوی باشد؟ یاگر خوشبین است: "پاسخ ساده این است: مغز اثبات این اصل است که می توان آن را انجام داد."نورون ها
بنابراین، مغز منبع الهام برای دانشمندان مواد است. جیگر: «آنها ممکن است چیزی تولید کنند که از چند صد اتم ساخته شده باشد و نوسان کند، یا چیزی که انفجارهایی از فعالیت را نشان دهد. و آنها خواهند گفت: "به نظر می رسد که نورون ها چگونه کار می کنند، پس بیایید یک شبکه عصبی بسازیم." اما آنها در اینجا مقداری دانش حیاتی را از دست داده اند. حتی دانشمندان علوم اعصاب نیز دقیقاً نمی دانند مغز چگونه کار می کند. اینجاست که فقدان یک نظریه برای کامپیوترهای نورومورفیک مشکل ساز است. با این حال، به نظر نمی رسد که این میدان این را ببیند. در مقاله ای که در طبیعت ارتباطات ("به سوی یک نظریه رسمی برای ماشین های محاسباتی ساخته شده از هر آنچه فیزیک ارائه می دهد"جیگر و همکارانش Beatriz Noheda (مدیر علمی CogniGron) و Wilfred G. van der Wiel (دانشگاه Twente) طرحی از اینکه یک نظریه برای کامپیوترهای غیر دیجیتالی ممکن است شبیه باشد را ارائه می دهند. آنها پیشنهاد می کنند که به جای سوئیچ های 0/1 پایدار، این تئوری باید با سیگنال های پیوسته و آنالوگ کار کند. همچنین باید انبوهی از اثرات فیزیکی غیر استاندارد در مقیاس نانو را که دانشمندان مواد در حال بررسی هستند، در خود جای دهد.نظریه های فرعی
چیز دیگری که جیگر از گوش دادن به دانشمندان مواد آموخته است این است که ساختن وسایل از این مواد جدید دشوار است. جیگر: "اگر صد عدد از آنها را بسازید، همه آنها یکسان نخواهند بود." این در واقع بسیار شبیه مغز است، زیرا نورون های ما نیز دقیقاً یکسان نیستند. Jaeger ادامه می دهد که یکی دیگر از مسائل احتمالی این است که دستگاه ها اغلب شکننده و حساس به دما هستند. هر نظریه برای محاسبات نورومورفیک باید چنین ویژگی هایی را در نظر بگیرد. نکته مهم این است که نظریهای که محاسبات نورومورفیک را پشتوانه میکند، یک نظریه واحد نخواهد بود، بلکه از بسیاری از تئوریهای فرعی ساخته میشود (تصویر زیر را ببینید). جیگر: "در واقع این روشی است که تئوری کامپیوتر دیجیتال نیز کار می کند، این یک سیستم لایه ای از تئوری های فرعی است." ایجاد چنین توصیف نظری از کامپیوترهای نورومورفیک به همکاری نزدیک دانشمندان مواد تجربی و مدلسازان نظری رسمی نیاز دارد. جیگر: دانشمندان کامپیوتر باید از فیزیک همه این مواد جدید آگاه باشند و دانشمندان مواد باید از مفاهیم اساسی در محاسبات آگاه باشند.نقاط کور
پر کردن این شکاف بین علم مواد، علوم اعصاب، علوم محاسباتی و مهندسی دقیقاً به همین دلیل است که CogniGron در دانشگاه گرونینگن تأسیس شد: این گروههای مختلف را گرد هم میآورد. جیگر نتیجه می گیرد: همه ما نقاط کور خود را داریم. و بزرگترین شکاف در دانش ما یک نظریه اساسی برای محاسبات نورومورفیک است. مقاله ما اولین تلاشی است برای اشاره به اینکه چگونه چنین نظریه ای می تواند ساخته شود و چگونه می توانیم یک زبان مشترک ایجاد کنیم.- محتوای مبتنی بر SEO و توزیع روابط عمومی. امروز تقویت شوید.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. به خودت قدرت بده دسترسی به اینجا.
- PlatoAiStream. هوش وب 3 دانش تقویت شده دسترسی به اینجا.
- PlatoESG. کربن ، CleanTech، انرژی، محیط، خورشیدی، مدیریت پسماند دسترسی به اینجا.
- PlatoHealth. هوش بیوتکنولوژی و آزمایشات بالینی. دسترسی به اینجا.
- منبع: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=63871.php
- : دارد
- :است
- :نه
- :جایی که
- $UP
- 1
- 10
- 11
- 17
- 7
- 8
- 9
- a
- درباره ما
- کاملا
- تطبیق
- حساب
- فعالیت
- واقعا
- پیشرفت
- AI
- اهداف
- معرفی
- همچنین
- an
- و
- دیگر
- پاسخ
- ظاهر شدن
- رویکردها
- نزدیک شدن
- هستند
- استدلال می کند
- AS
- At
- کوشش
- مطلع
- برج میزان
- مستقر
- اساس
- BE
- شدن
- در زیر
- میان
- بزرگترین
- بیت
- نابینا
- خون
- فشار خون
- مغز
- مغز
- پل زدن
- به ارمغان بیاورد
- آوردن
- به ارمغان می آورد
- ساختن
- اما
- by
- CAN
- موارد
- مرکز
- چالش ها
- مشخصات
- کلاسیک
- نزدیک
- نزدیک
- شناختی
- همکاری
- هم قطار
- همکاران
- بیا
- COMM
- مشترک
- اجزاء
- محاسباتی
- کامپیوتر
- علم کامپیوتر
- کامپیوتر
- محاسبه
- مفاهیم
- متصل
- در نظر بگیرید
- ساختن
- ادامه
- مداوم
- راهرو
- میتوانست
- ایجاد
- ایجاد
- ایجاد
- بسیار سخت
- خطرناک
- تاریخ
- دهه
- شرح
- با وجود
- توسعه
- در حال توسعه
- دستگاه ها
- مختلف
- مشکل
- دیجیتال
- ارقام
- مدیر
- مختلف
- تقسیم
- میکند
- نمی کند
- انجام شده
- آیا
- پویا
- e
- اثرات
- تلاش
- هر دو
- دیگر
- مهندسی
- تاسیس
- کاملا
- موجود
- تجربی
- توضیح می دهد
- خارجی
- چهره
- واقعیت
- بسیار
- کمی از
- رشته
- زمینه
- شکل
- پیدا کردن
- نام خانوادگی
- نوسانات
- تمرکز
- برای
- رسمی
- تاسیس
- از جانب
- اساسی
- بیشتر
- بعلاوه
- شکاف
- شکاف
- سوالات عمومی
- داده
- Go
- خوب
- زمین
- گروه ها
- دستورالعمل ها
- دست
- سخت افزار
- آیا
- اینجا کلیک نمایید
- او را
- خود را
- چگونه
- چگونه
- اما
- HTTPS
- صد
- i
- اندیشه
- یکسان
- تصویر
- مهمتر
- in
- الهام
- در عوض
- به
- موضوع
- IT
- ITS
- JPG
- تنها
- نگاه داشتن
- دانستن
- دانش
- عدم
- فاقد
- زبان
- لایه لایه
- آموخته
- پسندیدن
- محدود
- محدود شده
- استماع
- منطقی
- نگاه کنيد
- شبیه
- مطالب
- خیلی
- ماشین آلات
- ساخته
- ساخت
- ساخت
- بسیاری
- مصالح
- ریاضیات
- متوسط
- قدرت
- گم
- بیش
- اکثر
- بسیار
- باید
- طبیعت
- لازم
- نیازهای
- شبکه
- عصبی
- شبکه های عصبی
- نورون ها
- علوم اعصاب
- جدید
- نه
- رمان
- اکنون
- of
- خاموش
- پیشنهادات
- غالبا
- on
- فقط
- خوش بین
- or
- ما
- خارج
- مقاله
- بخش
- عبور
- پی اچ پی
- فیزیکی
- فیزیک
- افلاطون
- هوش داده افلاطون
- PlatoData
- ممکن
- قوی
- در حال حاضر
- فشار
- اصل
- روند
- تولید کردن
- معلم
- برنامه نويسي
- اثبات
- پیشنهادات
- منتشر شده
- قرار دادن
- می رسد
- واقعی
- دلیل
- اخیر
- نیاز
- تنومند
- نیرومندی
- s
- گفتن
- علم
- علمی
- دانشمندان
- جستجو
- جستجو
- دیدن
- خدمت
- باید
- نشان
- سیگنال
- ساده
- تنها
- کوچک
- So
- تا حالا
- جامد
- چیزی
- ویژه
- نقاط
- پایدار
- چنین
- حاکی از
- سیستم
- سیستم های
- گرفتن
- صورت گرفته
- نسبت به
- که
- La
- شان
- آنها
- نظری
- نظریه
- آنجا.
- از این رو
- اینها
- آنها
- این
- زمان
- به
- با هم
- نسبت به
- تلاش
- زیرین
- دانشگاه
- استفاده کنید
- معمولا
- ارزشها
- همه کاره
- تطبیق پذیری
- نسخه
- بسیار
- حیاتی
- بود
- موج
- we
- ثروت
- خوب
- چی
- هر چه
- چه زمانی
- در حالیکه
- که
- در حین
- WHO
- چرا
- اراده
- با
- مهاجرت کاری
- کار کردن
- کارگر
- کارها
- با این نسخهها کار
- در سرتاسر جهان
- خواهد بود
- هنوز
- شما
- زفیرنت