17. október 2023. (Nanowerk News) Világszerte intenzíven kutatnak olyan új anyagok után, amelyekkel olyan számítógépes mikrochipeket lehet készíteni, amelyek nem a klasszikuson alapulnak. tranzisztorok hanem sokkal energiatakarékosabb, agyszerű alkatrészeken. Míg azonban a klasszikus tranzisztor alapú digitális számítógépek elméleti alapja szilárd, az agyszerű számítógépek létrehozásához nincsenek valódi elméleti irányelvek. Egy ilyen elmélet feltétlenül szükséges ahhoz, hogy az új típusú mikrochipek tervezésére irányuló erőfeszítéseket szilárd alapokra helyezzük – érvel Herbert Jaeger, a Groningeni Egyetem kognitív anyagokkal foglalkozó számítástechnikai professzora.
A tudósok világszerte új anyagok után kutatnak energiatakarékos, agyszerű számítógépes mikrochipek készítéséhez, miközben a tranzisztorok klasszikus miniatürizálása eléri fizikai határát.
Hiányoznak az agyszerű számítógépekre vonatkozó elméleti iránymutatások, ami döntő fontosságú a terület előrehaladása szempontjából.
Az agy sokoldalúsága és robusztussága ihletet ad annak ellenére, hogy a pontos működéséről korlátozott ismereteink vannak.
Egy nemrégiben megjelent tanulmány szerint a nem digitális számítógépekre vonatkozó elméletnek a folyamatos, analóg jelekre kell összpontosítania, és figyelembe kell vennie az új anyagok jellemzőit.
A különböző tudományterületek közötti szakadékok áthidalása létfontosságú a neuromorf számítástechnika alapelméletének kidolgozásához.
A fizikai számítástechnikai rendszerek általános elmélete speciális esetként a meglévő elméleteket is magában foglalná. (Az ábra az arXiv-ről készült Nature Comm dokumentum kibővített változatából származik)
Kulcs elvezetések
A kutatás
A számítógépek eddig stabil kapcsolókra támaszkodtak, amelyek ki- vagy bekapcsolhatók, általában tranzisztorokon. Ezek a digitális számítógépek logikai gépek és programozásuk is logikai gondolkodáson alapul. Évtizedek óta a számítógépek erősebbek lettek a tranzisztorok további miniatürizálásával, de ez a folyamat mára a fizikai határhoz közeledik. Ezért dolgoznak a tudósok új anyagok felkutatásán, hogy sokoldalúbb kapcsolókat készítsenek, amelyek több értéket is használhatnak, mint a 0 vagy az 1.Veszélyes buktató
A Jaeger a Groningeni Kognitív Rendszerek és Anyagközpont (CogniGron) része, amelynek célja neuromorf (azaz agyszerű) számítógépek. A CogniGron olyan tudósokat hoz össze, akik nagyon eltérő megközelítést alkalmaznak: kísérleti anyagtudósokat és elméleti modellezőket olyan különböző területekről, mint a matematika, a számítástechnika és a mesterséges intelligencia. Az anyagtudósokkal való szoros együttműködés jó képet adott Jaegernek azokról a kihívásokról, amelyekkel új számítási anyagok kidolgozása során szembesülnek, ugyanakkor tudatára ébredt egy veszélyes buktatónak is: nincs megalapozott elmélet a nem-ellenálló anyagok használatára. digitális fizikai effektusok számítástechnikai rendszerekben. Agyunk nem logikai rendszer. Tudunk logikusan érvelni, de ez csak egy kis része annak, amit az agyunk csinál. Legtöbbször azt kell kitalálni, hogyan hozzunk kezet egy teáscsészéhez, vagy intsünk egy kollégát, amikor elhaladunk mellette a folyosón. „Az agyunk által végzett információfeldolgozás nagy része ez a nem logikai dolog, amely folyamatos és dinamikus. Ezt nehéz digitális számítógépben formalizálni” – magyarázza Jaeger. Továbbá agyunk tovább működik a vérnyomás, a külső hőmérséklet, a hormonháztartás stb. ingadozása ellenére. Hogyan lehet olyan sokoldalú és robusztus számítógépet létrehozni? Jaeger optimista: "Az egyszerű válasz: az agy az elv bizonyítéka, hogy meg lehet csinálni."neuronok
Az agy tehát az anyagtudósok ihletője. Jaeger: Előállíthatnak valamit, ami néhány száz atomból áll, és ami oszcillál, vagy olyasmit, amiben aktivitáskitörések jelennek meg. És azt mondják majd: „Úgy néz ki, hogyan működnek a neuronok, úgyhogy építsünk egy neurális hálózatot”. De itt hiányzik egy létfontosságú tudás. "Még az idegtudósok sem tudják pontosan, hogyan működik az agy. Itt jelent problémát a neuromorf számítógépekre vonatkozó elmélet hiánya. A mező azonban úgy tűnik, nem látja ezt. ben megjelent cikkben Nature Communications („A számítástechnikai gépek formális elmélete felé, bármit is kínál a fizika”), Jaeger és munkatársai, Beatriz Noheda (a CogniGron tudományos igazgatója) és Wilfred G. van der Wiel (University of Twente) vázlatot mutatnak be arról, hogyan nézhet ki egy elmélet a nem digitális számítógépekre vonatkozóan. Azt javasolják, hogy a stabil 0/1 kapcsolók helyett az elmélet folytonos, analóg jelekkel működjön. Az anyagtudósok által vizsgált, nem szabványos nanoméretű fizikai hatások sokaságát is figyelembe kell vennie.Alelméletek
Még valami, amit Jaeger anyagtudósok hallgatása során tanult meg, az az, hogy ezekből az új anyagokból nehéz eszközöket megépíteni. Jaeger: "Ha százat csinálsz belőlük, nem lesz mindegyik egyforma." Ez valójában nagyon agyszerű, mivel a neuronjaink sem teljesen egyformák. Egy másik lehetséges probléma az, hogy az eszközök gyakran törékenyek és hőmérséklet-érzékenyek – folytatja Jaeger. "A neuromorf számítástechnika bármely elméletének figyelembe kell vennie ezeket a jellemzőket." Fontos, hogy a neuromorf számítástechnikát alátámasztó elmélet nem egyetlen elmélet lesz, hanem számos alelméletből fog felépíteni (lásd az alábbi képet). Jaeger: "Valójában így működik a digitális számítógép-elmélet is, összefüggő részelméletek rétegzett rendszere." A neuromorf számítógépek ilyen elméleti leírásának elkészítéséhez a kísérleti anyagtudósok és a formális elméleti modellezők szoros együttműködése szükséges. Jaeger: "Az informatikusoknak tisztában kell lenniük ezen új anyagok fizikájával, és az anyagtudósoknak tisztában kell lenniük a számítástechnika alapvető fogalmaival."Vakfoltok
Az anyagtudomány, az idegtudomány, a számítástechnika és a mérnöki tudományok közötti szakadék áthidalása pontosan ez az oka annak, hogy a CogniGront a Groningeni Egyetemen alapították: ez hozza össze ezeket a különböző csoportokat. „Mindannyiunknak megvan a vakfoltja” – összegzi Jaeger. És tudásunkban a legnagyobb hiányosság a neuromorf számítástechnika alapelmélete. Cikkünk az első kísérlet arra, hogy rámutasson, hogyan lehet egy ilyen elméletet felépíteni, és hogyan hozhatunk létre egy közös nyelvet.- SEO által támogatott tartalom és PR terjesztés. Erősödjön még ma.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Erősítse meg magát. Hozzáférés itt.
- PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Felerősített tudás. Hozzáférés itt.
- PlatoESG. Carbon, CleanTech, Energia, Környezet, Nap, Hulladékgazdálkodás. Hozzáférés itt.
- PlatoHealth. Biotechnológiai és klinikai vizsgálatok intelligencia. Hozzáférés itt.
- Forrás: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=63871.php
- :van
- :is
- :nem
- :ahol
- $ UP
- 1
- 10
- 11
- 17
- 7
- 8
- 9
- a
- Rólunk
- teljesen
- elhelyezésére
- Fiók
- tevékenység
- tulajdonképpen
- fejlesztések
- AI
- célok
- Minden termék
- Is
- an
- és a
- Másik
- válasz
- megjelenik
- megközelít
- közeledik
- VANNAK
- azt állítja,
- AS
- At
- kísérlet
- tudatában van
- Egyenleg
- alapján
- alap
- BE
- válik
- lent
- között
- Legnagyobb
- Bit
- vak
- vér
- Vérnyomás
- Agy
- agyvelő
- áthidaló
- hoz
- Bringing
- Bring
- épít
- de
- by
- TUD
- esetek
- Központ
- kihívások
- jellemzők
- klasszikus
- közel
- szorosan
- kognitív
- együttműködés
- kolléga
- munkatársai
- hogyan
- komm
- Közös
- alkatrészek
- számítási
- számítógép
- Computer Science
- számítógépek
- számítástechnika
- fogalmak
- összefüggő
- Fontolja
- konstrukció
- tovább
- folyamatos
- folyosó
- tudott
- teremt
- létrehozása
- teremtés
- kritikus
- Veszélyes
- találka
- évtizedek
- leírás
- Ellenére
- Fejleszt
- fejlesztése
- Eszközök
- különböző
- nehéz
- digitális
- Digitálisan
- Igazgató
- számos
- osszuk
- nem
- Nem
- csinált
- ne
- dinamikus
- e
- hatások
- erőfeszítések
- bármelyik
- más
- Mérnöki
- megalapozott
- pontosan
- létező
- kísérleti
- Elmagyarázza
- külső
- Arc
- tény
- messze
- kevés
- mező
- Fields
- Ábra
- Találjon
- vezetéknév
- ingadozások
- Összpontosít
- A
- hivatalos
- Alapított
- ból ből
- alapvető
- további
- Továbbá
- rés
- rések
- általános
- adott
- Go
- jó
- Földi
- Csoportok
- irányelvek
- kéz
- hardver
- Legyen
- itt
- őt
- övé
- Hogyan
- How To
- azonban
- HTTPS
- száz
- i
- ötlet
- identiques
- kép
- ami fontos
- in
- Ihlet
- helyette
- bele
- kérdés
- IT
- ITS
- jpg
- éppen
- Tart
- Ismer
- tudás
- hiány
- hiányzó
- nyelv
- réteges
- tanult
- mint
- LIMIT
- Korlátozott
- Kihallgatás
- logikus
- néz
- hasonló
- MEGJELENÉS
- Sok
- gép
- készült
- csinál
- Gyártás
- sok
- anyagok
- matematika
- Középső
- esetleg
- hiányzó
- több
- a legtöbb
- sok
- kell
- Természet
- elengedhetetlen
- igények
- hálózat
- ideg-
- neurális hálózat
- neuronok
- Neuroscience
- Új
- nem
- regény
- Most
- of
- kedvezmény
- Ajánlatok
- gyakran
- on
- csak
- Optimista
- or
- mi
- ki
- Papír
- rész
- Múló
- PHP
- fizikai
- Fizika
- Plató
- Platón adatintelligencia
- PlatoData
- lehetséges
- erős
- be
- nyomás
- alapelv
- folyamat
- gyárt
- Egyetemi tanár
- Programozás
- bizonyíték
- javasol
- közzétett
- tesz
- Elér
- igazi
- ok
- új
- szükség
- erős
- robusztusság
- s
- azt mondják
- Tudomány
- tudományos
- tudósok
- Keresés
- keres
- lát
- szolgál
- kellene
- előadás
- jelek
- Egyszerű
- egyetlen
- kicsi
- So
- eddig
- szilárd
- valami
- speciális
- foltok
- stabil
- ilyen
- javasolja,
- rendszer
- Systems
- Vesz
- meghozott
- mint
- hogy
- A
- azok
- Őket
- elméleti
- elmélet
- Ott.
- ebből adódóan
- Ezek
- ők
- ezt
- idő
- nak nek
- együtt
- felé
- próbál
- alátámasztó
- egyetemi
- használ
- rendszerint
- Értékek
- sokoldalú
- sokoldalúság
- változat
- nagyon
- fontos
- volt
- hullám
- we
- Vagyon
- JÓL
- Mit
- bármi
- amikor
- mivel
- ami
- míg
- WHO
- miért
- lesz
- val vel
- Munka
- dolgozzanak ki
- dolgozó
- működésébe
- művek
- világszerte
- lenne
- még
- te
- zephyrnet