Chip basado en vórtices magnéticos enseñado a reconocer texto escrito a mano

Ingenieros del Instituto de Investigación RIKEN han desarrollado un microchip basado en skyrmions, un pequeño

vórtices magnéticos. El microchip, que consume una pequeña cantidad de energía, reconoce con éxito los números escritos a mano.

El dispositivo creado consta de varillas,recubierto con una película de platino-cobalto-iridio, que puede contener skyrmions de varios micrómetros de ancho. Para ingresar los datos, los investigadores codificaron la información en un campo magnético que, cuando se aplica a los skyrmions, genera un voltaje. Este voltaje de salida depende del número y tamaño de los skyrmions presentes.

El principio de funcionamiento del dispositivo al reconocer datos. Imagen: Tomoyuki Yokouchi et al., Science Avances

Los investigadores entrenaron el dispositivo utilizando más13.000 imágenes de dígitos escritos a mano del 0 al 9. Convirtieron las imágenes en entradas magnéticas y ajustaron el dispositivo para que las salidas de voltaje mostraran con precisión el dígito correcto. Luego, los científicos probaron el chip con otras 5.000 imágenes. El experimento mostró que el microchip reconoce números con una precisión de alrededor del 95%, lo que es superior a los dispositivos neuromórficos alternativos.

En sistemas modernos para el reconocimiento de datos.Se utilizan redes neuronales artificiales. Consumen mucha energía cuando funcionan con chips de silicio convencionales, explican los científicos. Los científicos creen que las plataformas informáticas de baja energía que imitan las propiedades del cerebro y utilizan la computación de reservorio podrían servir como una alternativa eficaz.

En tales dispositivos, los vórtices magnéticos se comportancomo partículas y pueden ser manipulados por campos magnéticos. Al mismo tiempo, los skyrmions tienen un "efecto de memoria": su estructura y comportamiento reflejan la exposición previa a campos magnéticos. Este efecto es similar al modo de ahorro de energía del cerebro: las neuronas almacenan información previa, que sirve como base para procesar nuevos datos.

Anteriormente, Hi-Tech habló sobre la creación del primer prototipo de una computadora basada en skyrmions.

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