Tényleg tudunk olyan energiatakarékos számítógépeket építeni, mint az emberi agy? Egy új kutatásnak sikerült egy komponensben egyesítenie a memória- és a számítási funkciót, ami egy lépéssel közelebb visz minket ahhoz, hogy ez a cél valósággá váljon.
A mesterséges intelligencia lehetővé teszi, hogy a gépek olyan dolgokat is elvégezzenek, amelyeket korábban kizárólag emberinek tekintettek. A mesterséges intelligencia segítségével a számítógépek képesek logikát használni a problémák megoldására, döntéseket hozni, tapasztalatból tanulni és emberhez hasonló feladatokat végrehajtani. Mindezt azonban még mindig nem tudják olyan hatékonyan és energiahatékonyan megtenni, mint az emberi agy.
Az EU által finanszírozott TOPSPIN és SpinAge projektek támogatásával végzett kutatások egy lépéssel közelebb vitték a tudósokat e cél eléréséhez. "Az agy energiahatékony folyamataihoz hasonló számítások új módjainak megtalálása évtizedek óta a kutatás egyik fő célja. A kognitív feladatok, például a kép- és hangfelismerés, jelentős számítógépes teljesítményt kívánnak, és különösen a mobil alkalmazások, mint a mobiltelefonok, drónok és műholdak energiahatékony megoldásokat igényelnek" - mondta Johan Åkerman professzor, a TOPSIN projektnek otthont adó Göteborgi Egyetem munkatársa a Scienmag tudományos online magazinnak.
A kutatócsoportnak először sikerült a memóriafunkciót és a számítási funkciót egy komponensben kombinálni. Az eredményt a Nature Materials című folyóiratban megjelent tanulmányban ismertették.
A memória- és számítási funkciókat - a fejlett számítások elvégzéséhez szükséges két fő eszköz - az oszcillátorhálózatok és a memrisztorok összekapcsolásával kombinálták. Az oszcillátorokat olyan rezgő áramkörökként írják le, amelyek képesek számításokat végezni. A memisztorok, a memóriaellenállások rövidítése, olyan elektronikus eszközök, amelyek ellenállása programozható, és maradványaik tárolhatók. Más szóval, a memrisztor ellenállása memóriafunkciót lát el azáltal, hogy emlékszik arra, hogy milyen értéket mutatott az eszköz bekapcsolásakor.
Åkerman szerint ez egy fontos áttörés, mert megmutatták, hogy lehetséges egy memóriafunkciót és egy számítási funkciót kombinálni ugyanabban az alkatrészben. Ezek a komponensek jobban hasonlítanak az agy energiahatékony neurális hálózataihoz, így fontos építőkövei lehetnek a jövőbeli, még inkább agyhoz hasonló számítógépeknek.
Amint arról a Cordis (az EU kutatási és fejlesztési információs szolgálata) beszámolt a kutatók szerint ez az eredmény gyorsabb, könnyebben használható és kevésbé energiaigényes technológiák kifejlesztéséhez vezet majd. Emellett az a tény, hogy több száz komponens elfér egy baktérium méretű területen, jelentős hatással lehet a kisebb alkalmazásokra. Az energiatakarékosabb számítások új funkciókat eredményezhetnek a mobiltelefonokban. Például újfajta digitális asszisztensek jelenhetnek meg bennük. Ma minden feldolgozást szerverek végeznek, mivel a számítások túl sok energiát kívánnak a telefon kis méretéhez képest. Ha a számításokat ehelyett helyben, a tényleges telefonon lehetne elvégezni, az gyorsabban és egyszerűbben történhetne anélkül, hogy szerverekhez kellene csatlakozni.
