Nano skalės smegenys: kaip revoliucinės technologijos pakeis ateities medžiagas

Naujasis tyrimas buvo atliktas Limeriko universiteto (UL) Bernalo institute Airijoje.

Tarptautinė mokslininkų komanda sukūrė organinės medžiagos tipą, kuris mokosi iš savo elgesio. Kaip ir smegenys.

Ką padarė mokslininkai?

Mokslininkai sukūrė dviejų storio molekulių sluoksnįnanometras. Palyginimui, tai yra 50 000 kartų plonesnis už plauką. Jo ypatumas yra tai, kad jis turi galimybę prisiminti įvykius, kai praeina elektronai. Todėl molekulinėje medžiagoje nuolat kinta perjungimo tikimybė ir įjungimo/išjungimo būsenų reikšmės. Tai yra revoliucinė alternatyva įprastiems silicio pagrindo skaitmeniniams jungikliams, kurie gali būti įjungti arba išjungti.

Skaitmeninė smegenų koncepcija. Iliustracija: en.freepik.com

Mokslininkų komanda elektriniais matavimais pademonstravo naujas medžiagas ir jų savybes. 

Jonai-protonai-elektronai

Sujungus greitą elektronų perdavimą su daugiauLėtu, riboto difuzijos protonų surišimu, mokslininkai imitavo naują dinamišką sinapsių elgesį molekuliniu lygiu. Kalcio jonai arba neurotransmiteriai veikia panašiai, straipsnyje aiškina autoriai.

Kalcio jonų ypatumas yra tas, kad jie žaidžiavaidina svarbų vaidmenį perduodant nervinius impulsus, raumenų susitraukimą ir dalyvaujant kraujo krešėjimo procese. Be to, jie yra daugelio fermentų reakcijų kofaktoriai. Patologai dažnai naudoja kalcio kiekį diagnostiniams ir prognostiniams tyrimams atlikti.

Smegenys. Iliustracija: en.freepik.com

Unikalus medžiagos „elgesys“ taip pat atspindi visas matematinės logikos funkcijas, reikalingas giliajam mokymuisi – mašininio mokymosi pogrupiui dirbtinio intelekto sistemoje.

Pavlovo refleksas taip pat pavyko

Paaiškėjo, kad medžiaga sėkmingai imitavoPavloviškas sinapsinis elgesys panašus į dirginimą ir atsakymą. Prisiminkite, kad Ivanas Petrovičius Pavlovas, fiziologas ir Nobelio premijos laureatas, atrado, kad šunys ir kiti gyvūnai gali būti priversti nevalingai reaguoti į atlygį, kuris tapo klasikinio kondicionavimo ideologija.

Skaitmeninė smegenų koncepcija. Iliustracija: en.freepik.com

Dėl to mokslininkai sugebėjo imituoti plastiškumąsinaptinių neuronų jungtys. Čia vyksta elektrinių nervinių impulsų perdavimas tarp dviejų neuronų. Tyrėjai jau seniai žinojo, kad silicio technologija veikia labai skirtingai nei smegenys. Štai kodėl mokslininkai panaudojo naujų tipų minkštųjų molekulių elektronines medžiagas, kad imituotų į smegenis panašius kompiuterių tinklus.

Kodėl to reikia?

Tyrėjai minėjo, kad metodas ir naujasMedžiaga bus naudinga dinaminėms molekulinėms sistemoms, kurias ateityje valdys kiti dirgikliai, pavyzdžiui, šviesa, veikimui. Vystymas leis futuristinėms (kol kas) ateities medžiagoms pakeisti plastiškumą, prisiminti ir įgyti kitų objektų formą.

"Tai tik pradžia. Tikimės, kad bus kuriamos tvarios alternatyvios technologijos, kurios spręstų rimtas problemas energetikos, aplinkos ir sveikatos srityse“, – apibendrina mokslininkai.

Skaityti daugiau:

Netrukus Žemę užklups magnetinė audra

Pagrindinis Mėnulio misijos pavojus pavadintas „Artemis“

Atskleidžiama tikroji mumifikacijos prasmė: visą tą laiką mokslininkai klydo