Μηχανικοί από το Ερευνητικό Ινστιτούτο RIKEN ανέπτυξαν ένα μικροτσίπ βασισμένο σε skyrmions - μικροσκοπικά
Η δημιουργημένη συσκευή αποτελείται από ράβδους,επικαλυμμένο με μια μεμβράνη πλατίνας-κοβαλτίου-ιριδίου, η οποία μπορεί να περιέχει σκυρμιόνια πλάτους αρκετών μικρομέτρων. Για να εισαγάγουν τα δεδομένα, οι ερευνητές κωδικοποίησαν τις πληροφορίες σε ένα μαγνητικό πεδίο, το οποίο, όταν εφαρμόζεται στα σκυρμιόνια, παράγει μια τάση. Αυτή η τάση εξόδου εξαρτάται από τον αριθμό και το μέγεθος των skyrmions που υπάρχουν.
Η αρχή λειτουργίας της συσκευής κατά την αναγνώριση δεδομένων. Εικόνα: Tomoyuki Yokouchi et al., Science Asvances
Οι ερευνητές εκπαίδευσαν τη συσκευή χρησιμοποιώντας περισσότερα13.000 εικόνες χειρόγραφων ψηφίων από το 0 έως το 9. Μετέτρεψαν τις εικόνες σε μαγνητικές εισόδους και συντόνισαν τη συσκευή έτσι ώστε οι έξοδοι τάσης να εμφανίζουν με ακρίβεια το σωστό ψηφίο. Στη συνέχεια, οι επιστήμονες δοκίμασαν το τσιπ με 5.000 άλλες εικόνες. Το πείραμα έδειξε ότι το μικροτσίπ αναγνωρίζει αριθμούς με ακρίβεια περίπου 95%, η οποία είναι ανώτερη από εναλλακτικές νευρομορφικές συσκευές.
Στα σύγχρονα συστήματα αναγνώρισης δεδομένωνχρησιμοποιούνται τεχνητά νευρωνικά δίκτυα. Καταναλώνουν πολλή ενέργεια όταν τρέχουν με συμβατικά τσιπ πυριτίου, εξηγούν οι επιστήμονες. Οι υπολογιστικές πλατφόρμες χαμηλής ενέργειας που μιμούνται τις ιδιότητες του εγκεφάλου και χρησιμοποιούν υπολογιστικές δεξαμενές θα μπορούσαν να χρησιμεύσουν ως αποτελεσματική εναλλακτική λύση, πιστεύουν οι επιστήμονες.
Σε τέτοιες συσκευές συμπεριφέρονται οι μαγνητικές δίνεςσαν σωματίδια και μπορεί να χειραγωγηθεί από μαγνητικά πεδία. Ταυτόχρονα, τα σκυρμιόνια έχουν ένα «φαινόμενο μνήμης» - η δομή και η συμπεριφορά τους αντικατοπτρίζουν προηγούμενη έκθεση σε μαγνητικά πεδία. Αυτή η επίδραση είναι παρόμοια με τη λειτουργία εξοικονόμησης ενέργειας του εγκεφάλου: οι νευρώνες αποθηκεύουν προηγούμενες πληροφορίες, οι οποίες χρησιμεύουν ως βάση για την επεξεργασία νέων δεδομένων.
Προηγουμένως, η Hi-Tech μίλησε για τη δημιουργία του πρώτου πρωτότυπου υπολογιστή βασισμένου σε skyrmions.
Διαβάστε περισσότερα:
Ένας πλανήτης στο μέγεθος της Γης βρέθηκε κοντά μας. Ίσως υπάρχει μια ατμόσφαιρα
Δείτε τα χρυσά «σιδεράκια» του 17ου αιώνα: τα τοποθέτησε ένας κοινωνικός
Ονομάστηκε ο πραγματικός λόγος για την εξαφάνιση της αυτοκρατορίας των Χετταίων