17 באוקטובר 2023 (חדשות Nanowerk) יש חיפוש אינטנסיבי ברחבי העולם אחר חומרים חדשים לבניית שבבי מחשב שאינם מבוססים על קלאסי טרנזיסטורים אלא על רכיבים דמויי מוח הרבה יותר חוסכי אנרגיה. עם זאת, בעוד שהבסיס התיאורטי למחשבים דיגיטליים קלאסיים מבוססי טרנזיסטור הוא מוצק, אין הנחיות תיאורטיות אמיתיות ליצירת מחשבים דמויי מוח. תיאוריה כזו תהיה הכרחית לחלוטין כדי להשקיע את המאמצים העוסקים בהנדסת סוגים חדשים של שבבים מיקרוניים על קרקע מוצקה, טוען הרברט ייגר, פרופסור למחשוב בחומרים קוגניטיביים באוניברסיטת חרונינגן.
מדענים ברחבי העולם מחפשים חומרים חדשים לבניית שבבי מחשב חוסכי אנרגיה דמויי מוח, כאשר מזעור טרנזיסטורים קלאסי מגיע לגבול הפיזי.
חסרות הנחיות תיאורטיות למחשבים דמויי מוח, מה שהופך אותו חיוני להתקדמות בתחום.
הרבגוניות והחוסן של המוח משמשים השראה, למרות ידע מוגבל על פעולתו המדויקת.
מאמר שנערך לאחרונה מציע שתיאוריה של מחשבים לא דיגיטליים צריכה להתמקד באותות אנלוגיים מתמשכים ולשקול את המאפיינים של חומרים חדשים.
גישור על פערים בין תחומים מדעיים מגוונים חיוני לפיתוח תיאוריה בסיסית למחשוב נוירומורפי.
תיאוריה כללית של מערכות מחשוב פיזיקליות תכלול תיאוריות קיימות כמקרים מיוחדים. (הדמות לקוחה מגרסה מורחבת של מאמר Nature Comm ב-arXiv)
המנות העיקריות
המחקר
מחשבים הסתמכו עד כה על מתגים יציבים שיכולים להיות כבויים או מופעלים, בדרך כלל טרנזיסטורים. מחשבים דיגיטליים אלו הם מכונות לוגיות וגם התכנות שלהם מבוסס על חשיבה לוגית. במשך עשרות שנים, המחשבים הפכו לחזקים יותר על ידי מזעור נוסף של הטרנזיסטורים, אך תהליך זה מתקרב כעת לגבול פיזי. זו הסיבה שמדענים עובדים כדי למצוא חומרים חדשים לייצור מתגים מגוונים יותר, שיכולים להשתמש ביותר ערכים מאשר רק הדיגיטלי 0 או 1.בור מסוכן
ייגר הוא חלק מהמרכז למערכות קוגניטיביות וחומרים של חרונינגן (CogniGron), שמטרתו לפתח מחשבים נוירומורפיים (כלומר דמויי מוח).. CogniGron מפגישה מדענים בעלי גישות שונות מאוד: מדעני חומרים ניסיוניים ומדגמנים תיאורטיים מתחומים מגוונים כמו מתמטיקה, מדעי המחשב ובינה מלאכותית. עבודה צמודה עם מדעני חומרים העניקה ליגר מושג טוב על האתגרים העומדים בפניהם כאשר הם מנסים להמציא חומרים חישוביים חדשים, בזמן שהיא גם הפכה אותו למודע למלכודת המסוכנת: אין תיאוריה מבוססת לשימוש בחומרים לא- אפקטים פיזיים דיגיטליים במערכות מחשוב. המוח שלנו אינו מערכת לוגית. אנחנו יכולים לחשוב בהיגיון, אבל זה רק חלק קטן ממה שהמוח שלנו עושה. רוב הזמן, זה חייב להבין איך להביא יד לכוס תה או לנופף לעמית כשעוברים אותם במסדרון. ״הרבה מעיבוד המידע שהמוח שלנו עושה הוא החומר הלא הגיוני הזה, שהוא רציף ודינמי. קשה למסד זאת במחשב דיגיטלי', מסביר יגר. יתר על כן, המוח שלנו ממשיך לעבוד למרות תנודות בלחץ הדם, בטמפרטורה חיצונית או באיזון ההורמונים וכן הלאה. איך אפשר ליצור מחשב רב תכליתי וחזק באותה מידה? ייגר אופטימי: 'התשובה הפשוטה היא: המוח הוא הוכחה עקרונית שאפשר לעשות את זה'.נוירונים
המוח מהווה, אם כן, השראה עבור מדעני חומרים. ייגר: ״הם עלולים לייצר משהו שעשוי מכמה מאות אטומים ושיתנדנד, או משהו שיראה פרצי פעילות. והם יגידו: "זה נראה איך נוירונים עובדים, אז בואו נבנה רשת עצבית".' אבל חסר להם כאן מעט ידע חיוני. ״אפילו מדעני מוח לא יודעים בדיוק איך המוח עובד. זה המקום שבו היעדר תיאוריה עבור מחשבים נוירומורפיים הוא בעייתי. עם זאת, נראה שהשדה לא רואה את זה.' במאמר שפורסם ב תקשורת טבע ("לכיוון תיאוריה פורמלית למכונות מחשוב העשויות מכל מה שהפיזיקה מציעה"), ייגר ועמיתיו ביאטריז נוהדה (המנהלת המדעית של CogniGron) וויפרד ג' ואן דר וויל (אוניברסיטת טוונטה) מציגים שרטוט של איך עשויה להיראות תיאוריה עבור מחשבים לא דיגיטליים. הם מציעים שבמקום מתגי 0/1 יציבים, התיאוריה צריכה לעבוד עם אותות אנלוגיים רציפים. זה צריך גם להכיל את השפע של השפעות פיזיקליות לא סטנדרטיות בקנה מידה ננו, שמדעני החומרים חוקרים.תיאוריות משנה
משהו נוסף שייגר למד מהאזנה למדעני חומרים הוא שקשה לבנות מכשירים מהחומרים החדשים הללו. ייגר: 'אם תעשה מאה מהם, לא כולם יהיו זהים'. זה למעשה מאוד דמוי מוח, מכיוון שגם הנוירונים שלנו לא כולם זהים לחלוטין. בעיה אפשרית נוספת היא שהמכשירים לרוב שבירים ורגישים לטמפרטורה, ממשיך ייגר. "כל תיאוריה למחשוב נוירומורפי צריכה לקחת בחשבון מאפיינים כאלה." חשוב לציין, תיאוריה העומדת בבסיס מחשוב נוירומורפי לא תהיה תיאוריה יחידה אלא תיבנה מתת-תיאוריות רבות (ראה תמונה למטה). ייגר: 'כך למעשה עובדת גם תורת המחשבים הדיגיטליים, זו מערכת שכבתית של תתי-תיאוריות מחוברות'. יצירת תיאור תיאורטי כזה של מחשבים נוירומורפיים תדרוש שיתוף פעולה הדוק של מדעני חומרים ניסיוניים ומדגמים תיאורטיים פורמליים. ייגר: 'מדעני מחשב חייבים להיות מודעים לפיזיקה של כל החומרים החדשים האלה ומדעני חומרים צריכים להיות מודעים למושגים הבסיסיים במחשוב'.כתמים עיוורים
גישור הפער הזה בין מדעי החומרים, מדעי המוח, מדעי המחשוב והנדסה הוא בדיוק הסיבה ש-CogniGron נוסדה באוניברסיטת חרונינגן: היא מפגישה את הקבוצות השונות הללו. "לכולנו יש את הנקודות העיוורות שלנו", מסכם ייגר. "והפער הגדול ביותר בידע שלנו הוא תיאוריה בסיסית למחשוב נוירומורפי. המאמר שלנו הוא ניסיון ראשון להצביע על איך אפשר לבנות תיאוריה כזו ואיך אנחנו יכולים ליצור שפה משותפת.'- הפצת תוכן ויחסי ציבור מופעל על ידי SEO. קבל הגברה היום.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. העצים את עצמך. גישה כאן.
- PlatoAiStream. Web3 Intelligence. הידע מוגבר. גישה כאן.
- PlatoESG. פחמן, קלינטק, אנרגיה, סביבה, שמש, ניהול פסולת. גישה כאן.
- PlatoHealth. מודיעין ביוטכנולוגיה וניסויים קליניים. גישה כאן.
- מקור: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=63871.php
- :יש ל
- :הוא
- :לֹא
- :איפה
- $ למעלה
- 1
- 10
- 11
- 17
- 7
- 8
- 9
- a
- אודות
- בהחלט
- להתאים
- חֶשְׁבּוֹן
- פעילות
- למעשה
- התקדמות
- AI
- מטרות
- תעשיות
- גם
- an
- ו
- אחר
- לענות
- לְהוֹפִיעַ
- גישות
- מתקרב
- ARE
- מתווכח
- AS
- At
- ניסיון
- מודע
- איזון
- מבוסס
- בסיס
- BE
- להיות
- להלן
- בֵּין
- הגדול ביותר
- קצת
- עיוור
- דם
- לחץ דם
- מוֹחַ
- מוח
- גישור
- להביא
- מביאים
- מביא
- לִבנוֹת
- אבל
- by
- CAN
- מקרים
- מרכז
- האתגרים
- מאפיינים
- קלאסי
- סְגוֹר
- מקרוב
- קוגניטיבית
- שיתוף פעולה
- עמית
- עמיתים
- איך
- comm
- Common
- רכיבים
- חישובית
- המחשב
- מדעי מחשב
- מחשבים
- מחשוב
- מושגים
- מחובר
- לשקול
- לבנות
- ממשיך
- רציף
- פְּרוֹזדוֹר
- יכול
- לִיצוֹר
- יוצרים
- יצירה
- מכריע
- מסוכן
- תַאֲרִיך
- עשרות שנים
- תיאור
- למרות
- לפתח
- מתפתח
- התקנים
- אחר
- קשה
- דיגיטלי
- ספרות
- מְנַהֵל
- שונה
- לחלק
- עושה
- לא
- עשה
- לא
- דינמי
- e
- תופעות
- מַאֲמָצִים
- או
- אחר
- הנדסה
- נוסד
- בדיוק
- קיימים
- ניסיוני
- מסביר
- חיצוני
- פָּנִים
- עובדה
- רחוק
- מעטים
- שדה
- שדות
- תרשים
- ראשון
- תנודות
- להתמקד
- בעד
- רִשְׁמִי
- נוסד
- החל מ-
- יסודי
- נוסף
- יתר על כן
- פער
- פערים
- כללי
- נתן
- Go
- טוב
- קרקע
- קבוצה
- הנחיות
- יד
- חומרה
- יש
- כאן
- לו
- שֶׁלוֹ
- איך
- איך
- אולם
- HTTPS
- חמישים ק"ג
- i
- רעיון
- זהה
- תמונה
- חשוב
- in
- השראה
- במקום
- אל תוך
- סוגיה
- IT
- שֶׁלָה
- jpg
- רק
- שמור
- לדעת
- ידע
- חוסר
- נעדר
- שפה
- מרובד
- למד
- כמו
- להגביל
- מוגבל
- האזנה
- הגיוני
- נראה
- נראה כמו
- נראה
- מגרש
- מכונה
- עשוי
- לעשות
- עשייה
- רב
- חומרים
- מתימטיקה
- אמצע
- יכול
- חסר
- יותר
- רוב
- הרבה
- צריך
- טבע
- הכרחי
- צרכי
- רשת
- עצביים
- רשת עצבית
- נוירונים
- Neuroscience
- חדש
- לא
- רומן
- עַכשָׁיו
- of
- כבוי
- המיוחדות שלנו
- לעתים קרובות
- on
- רק
- אופטימי
- or
- שלנו
- הַחוּצָה
- מאמר
- חלק
- חולף
- PHP
- גופני
- פיסיקה
- אפלטון
- מודיעין אפלטון
- אפלטון נתונים
- אפשרי
- חזק
- להציג
- לחץ
- עקרון
- תהליך
- לייצר
- פרופסור
- תכנות
- הוכחה
- להציע
- לאור
- גם
- מגיע
- ממשי
- טעם
- לאחרונה
- לדרוש
- חָסוֹן
- איתנות
- s
- לומר
- מדע
- מדעי
- מדענים
- חיפוש
- חיפוש
- לִרְאוֹת
- לשרת
- צריך
- לְהַצִיג
- אותות
- פָּשׁוּט
- יחיד
- קטן
- So
- עד כה
- מוצק
- משהו
- מיוחד
- נקודות
- יציב
- כזה
- מציע
- מערכת
- מערכות
- לקחת
- משימות
- מֵאֲשֶׁר
- זֶה
- השמיים
- שֶׁלָהֶם
- אותם
- תיאורטי
- התאוריה
- שם.
- לכן
- אלה
- הֵם
- זֶה
- זמן
- ל
- יַחַד
- לקראת
- מנסה
- ביסוס
- אוניברסיטה
- להשתמש
- בְּדֶרֶך כְּלַל
- ערכים
- רב צדדי
- צדדיות
- גרסה
- מאוד
- חיוני
- היה
- גל
- we
- עושר
- טוֹב
- מה
- כלשהו
- מתי
- ואילו
- אשר
- בזמן
- מי
- למה
- יצטרך
- עם
- תיק עבודות
- להתאמן
- עובד
- עובד
- עובד
- עולמי
- היה
- עוד
- אתה
- זפירנט