Engenheiros do Instituto de Pesquisa RIKEN desenvolveram um microchip baseado em skyrmions - minúsculos
O dispositivo criado consiste em hastes,revestido com um filme de platina-cobalto-irídio, que pode conter skyrmions com vários micrômetros de largura. Para inserir os dados, os pesquisadores codificaram as informações em um campo magnético, que, quando aplicado aos skyrmions, gera uma voltagem. Esta tensão de saída depende do número e tamanho dos skyrmions presentes.
O princípio de operação do dispositivo ao reconhecer dados. Imagem: Tomoyuki Yokouchi et al., Science Asvances
Os pesquisadores treinaram o dispositivo usando mais13.000 imagens de dígitos manuscritos de 0 a 9. Eles converteram as imagens em entradas magnéticas e ajustaram o dispositivo para que as saídas de tensão exibissem com precisão o dígito correto. Os cientistas então testaram o chip com 5.000 outras imagens. O experimento mostrou que o microchip reconhece números com uma precisão de cerca de 95%, o que é superior a dispositivos neuromórficos alternativos.
Em sistemas modernos para reconhecimento de dadosredes neurais artificiais são usadas. Eles consomem muita energia quando funcionam com chips de silício convencionais, explicam os cientistas. Plataformas de computação de baixo consumo de energia que imitam as propriedades do cérebro e usam computação de reservatório podem servir como uma alternativa eficaz, acreditam os cientistas.
Em tais dispositivos, os vórtices magnéticos se comportamcomo partículas e podem ser manipulados por campos magnéticos. Ao mesmo tempo, os skyrmions têm um "efeito de memória" - sua estrutura e comportamento refletem a exposição anterior a campos magnéticos. Esse efeito é semelhante ao modo de economia de energia do cérebro: os neurônios armazenam informações anteriores, que servem de base para o processamento de novos dados.
Anteriormente, a Hi-Tech falou sobre a criação do primeiro protótipo de um computador baseado em skyrmions.
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