Čip založený na magnetických víroch, ktorý sa naučil rozpoznávať ručne písaný text

Inžinieri z výskumného inštitútu RIKEN vyvinuli mikročip na báze skyrmiónov – maličký

magnetické víry. Mikročip, ktorý spotrebuje malé množstvo energie, úspešne rozpoznáva ručne písané čísla.

Vytvorené zariadenie pozostáva z tyčí,potiahnuté platinovo-kobalt-irídiovým filmom, ktorý môže obsahovať skyrmióny široké niekoľko mikrometrov. Na zadanie údajov výskumníci zakódovali informácie do magnetického poľa, ktoré po aplikácii na skyrmiony generuje napätie. Toto výstupné napätie závisí od počtu a veľkosti prítomných skyrmiónov.

Princíp činnosti zariadenia pri rozpoznávaní údajov. Obrázok: Tomoyuki Yokouchi a kol., Science Asvances

Výskumníci trénovali zariadenie pomocou viac13 000 obrázkov ručne písaných číslic od 0 do 9. Obrázky previedli na magnetické vstupy a vyladili zariadenie tak, aby napäťové výstupy presne zobrazovali správnu číslicu. Vedci potom testovali čip s 5000 ďalšími obrázkami. Experiment ukázal, že mikročip rozpoznáva čísla s presnosťou asi 95 %, čo je lepšie ako alternatívne neuromorfné zariadenia.

V moderných systémoch na rozpoznávanie údajovpoužívajú sa umelé neurónové siete. Spotrebúvajú veľa energie, keď bežia na konvenčných kremíkových čipoch, vysvetľujú vedci. Nízkoenergetické počítačové platformy, ktoré napodobňujú vlastnosti mozgu a využívajú rezervoárové výpočty, by podľa vedcov mohli slúžiť ako efektívna alternatíva. 

V takýchto zariadeniach sa správajú magnetické víryako častice a možno s nimi manipulovať pomocou magnetických polí. Zároveň majú skyrmiony „pamäťový efekt“ – ich štruktúra a správanie odráža predchádzajúce vystavenie magnetickým poliam. Tento efekt je podobný režimu šetrenia energie v mozgu: neuróny ukladajú predchádzajúce informácie, ktoré slúžia ako základ pre spracovanie nových údajov.

Predtým Hi-Tech hovoril o vytvorení prvého prototypu počítača založeného na skyrmionoch.

Čítaj viac:

Neďaleko od nás sa našla planéta veľkosti Zeme. Možno je tam atmosféra

Pozrite sa na zlaté „držky“ zo 17. storočia: inštaloval ich socialista

Pomenovaný skutočný dôvod zániku Chetitskej ríše