Mühendisler Yeni Türde Nöromorfik Bilgisayar Üzerinde Çalışıyor

Penn State’teki mühendisler ekibi, geleneksel bilgisayarların ilerlemesinin yavaşlamasıyla birlikte yeni bir bilgisayar türü üzerinde çalışıyor. Yeni bilgisayar yöntemi, son derece verimli olan beyin sinir ağlarına dayanıyor.

Makale Nature Communications‘de yayımlandı.

Beyinden Esinlenen Bilgisayarlar

Modern bilgisayarlar ve insan beyninin ait olduğu analog bilgisayarlar arasındaki büyük fark, ilkinin iki durumdan oluşmasıdır: açık-kapalı veya bir ve sıfır. Öte yandan, bir analog bilgisayar birçok olası durum olabilir. Ekibin kullandığı bir örnek, açılıp kapanan bir ışık ile değişken miktarda aydınlatması olan bir ışık arasındaki karşılaştırmadır.

Ekibin lideri ve Penn State mühendislik bilimi ve mekanik yardımcı profesörü Saptarshi Das’a göre, beyinden esinlenen bilgisayarların çalışması 40 yıldan fazla bir süredir devam ediyor. Bugün, dijital bilgisayar sınırları, özellikle otonom araçlar için yüksek hızlı görüntü işleme durumunda, beyinden esinlenen bilgisayarlara yönelmemizi zorunlu kılıyor.

Büyük veri de, beyin tabanlı bilgisayarlarla iyi çalışan desen tanıma türleri gerektirdiği için nöromorfik bilgisayara geçişte önemli bir rol oynuyor.

“Güçlü bilgisayarlarımız var, bunda şüphe yok, sorun, hafızayı bir yerde saklamak ve hesaplama işlemini başka bir yerde yapmak zorunda olmak,” dedi Das.

Verileri hafızadan mantığa geri ileri taşımak, çok fazla enerji harcanmasına neden olarak, daha慢 hesaplama hızlarına yol açıyor. Hesaplama ve hafıza depolama aynı anda yapılamadığı sürece, bu tür bir ortam için çok fazla alan gerektiriyor.

Thomas Shranghamer, grubun doktora öğrencisi ve makalenin ilk yazarı.

“Beyin sinir ağlarını taklit etmeye çalışan yapay sinir ağları oluşturuyoruz, bunlar beynin enerji ve alan verimliliğini taklit etmeye çalışıyor,” dedi Shranghamer. “Beyin o kadar kompakt ki omzunuzun üstüne sığabilir, modern bir süper bilgisayar ise iki veya üç tenis kortu büyüklüğünde bir alanı kaplar.”

Yeniden Yapılandırılabilir Yapay Sinir Ağları

Ekibin çalıştığı yapay sinir ağları, insan beynindeki nöronlar gibi yeniden yapılandırılabiliyor. Bu, bir grafen tabakasına kısa bir elektrik alanı uygulayarak gerçekleşiyor, grafen, kalın bir karbon atomu tabakası. Ekibin en az 16 olası hafıza durumunu gösterdiği bildirildi.

“Gösterdiğimiz şey, basit grafen alan efekt transistörleri kullanarak büyük sayıda hafıza durumunu hassas bir şekilde kontrol edebildiğimiz,” dedi Das.

Ekibin şimdi teknolojiyi ticarileştirmek istediği ve Das’ın, en büyük yarı iletken şirketleri arasında nöromorfik bilgisayara geçiş olduğu için çalışmaya büyük ilgi olacağını düşünüyor.

Penn State ekibinden gelen çalışma, bu tür yapay sinir ağlarına geçişin son örneği. İnsan beyni, birçok yeni teknoloji için ilham kaynağı olarak bir kez daha değerini kanıtlıyor ve uzmanların modern süper bilgisayarların boyutunu nasıl dramatik bir şekilde azaltabileceği konusunda değerli bir bakış açısı sağlıyor.