मस्तिष्क जैसी कंप्यूटिंग के लिए बेहतर संस्मरण

त्सुकुबा, जापान, मई १५, २०२१ - (एसीएन न्यूज़वायर) - वैज्ञानिक कंप्यूटर के लिए न्यूरॉन जैसे जंक्शन बनाने में बेहतर हो रहे हैं जो मानव मस्तिष्क की यादृच्छिक सूचना प्रसंस्करण, भंडारण और याद की नकल करते हैं। चाइनीज एकेडमी ऑफ साइंसेज के फी झूगे और उनके सहयोगियों ने साइंस एंड टेक्नोलॉजी ऑफ एडवांस्ड मैटेरियल्स जर्नल के लिए इन 'मेमरिस्टर्स' के डिजाइन में नवीनतम विकास की समीक्षा की।

कंप्यूटर पहले से सीखी गई जानकारी को याद करने और भविष्यवाणियां करने के लिए कृत्रिम बुद्धिमत्ता कार्यक्रम लागू करते हैं। ये कार्यक्रम अत्यंत ऊर्जा- और समय-गहन हैं: आम तौर पर, अलग-अलग मेमोरी और प्रसंस्करण इकाइयों के बीच डेटा की विशाल मात्रा को स्थानांतरित किया जाना चाहिए। इस समस्या को हल करने के लिए, शोधकर्ता कंप्यूटर हार्डवेयर विकसित कर रहे हैं जो मानव मस्तिष्क की तरह अधिक यादृच्छिक और एक साथ सूचना हस्तांतरण और भंडारण की अनुमति देता है।

इन 'न्यूरोमॉर्फिक' कंप्यूटरों में इलेक्ट्रॉनिक सर्किट में मेमरिस्टर शामिल होते हैं जो सिनैप्स नामक न्यूरॉन्स के बीच के जंक्शनों से मिलते जुलते हैं। एक इलेक्ट्रोड से दूसरे इलेक्ट्रोड में एक सामग्री के माध्यम से ऊर्जा प्रवाहित होती है, ठीक उसी तरह जैसे एक न्यूरॉन सिनैप्स से अगले न्यूरॉन तक एक सिग्नल फायरिंग करता है। वैज्ञानिक अब इस मध्यवर्ती सामग्री को बेहतर ढंग से ट्यून करने के तरीके खोज रहे हैं ताकि सूचना प्रवाह अधिक स्थिर और विश्वसनीय हो।

ज़ुगे कहते हैं, "यादगारों में ऑक्साइड सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली सामग्री है।" "लेकिन ऑक्साइड मेमिस्टर्स में असंतोषजनक स्थिरता और विश्वसनीयता है। ऑक्साइड आधारित हाइब्रिड संरचनाएं इसे प्रभावी ढंग से सुधार सकती हैं।"

मेमरिस्टर आमतौर पर दो इलेक्ट्रोड के बीच एक ऑक्साइड-आधारित सामग्री से बने होते हैं। इलेक्ट्रोड के बीच विभिन्न ऑक्साइड-आधारित सामग्रियों की दो या दो से अधिक परतों को मिलाने पर शोधकर्ताओं को बेहतर परिणाम मिल रहे हैं। जब एक विद्युत प्रवाह नेटवर्क के माध्यम से प्रवाहित होता है, तो यह आयनों को परतों के भीतर बहाव के लिए प्रेरित करता है। आयनों की गति अंततः मेमरिस्टर के प्रतिरोध को बदल देती है, जो जंक्शन के माध्यम से एक संकेत भेजने या रोकने के लिए आवश्यक है।

इलेक्ट्रोड के लिए उपयोग किए जाने वाले यौगिकों को बदलकर या मध्यवर्ती ऑक्साइड-आधारित सामग्री को समायोजित करके मेमरिस्टर को और अधिक ट्यून किया जा सकता है। ज़ुगे और उनकी टीम वर्तमान में वैकल्पिक रूप से नियंत्रित ऑक्साइड मेमिस्टर्स पर आधारित ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक न्यूरोमॉर्फिक कंप्यूटर विकसित कर रही है। इलेक्ट्रॉनिक मेमरिस्टर की तुलना में, फोटोनिक से उच्च संचालन गति और कम ऊर्जा खपत की उम्मीद की जाती है। उनका उपयोग उच्च कंप्यूटिंग दक्षता के साथ अगली पीढ़ी के कृत्रिम दृश्य प्रणालियों के निर्माण के लिए किया जा सकता है।

अधिक जानकारी के
फी ज़ुगे
चीनी विज्ञान अकादमी
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विषय: अनुसंधान और विकास

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