مجله اکتیو:آموزش مهارت های فردی و اجتماعی

سیناپس مصنوعی ساخته شده از نانوسیم ها –

هم اکنون مقالات سلامت روان را در سایت دنیای خوب زندگی میخوانید.این مقالات برگرفته از منابع خارجی و روز می باشد و توسط این سایت ترجمه و برای شما سروران گرامی نمایش داده می شود.میتوانید نظرات و پیشنهادات و انتقادات خود را از طریق فرم ارسال نظرات در انتهای این مقاله برای دوستان خود به اشتراک بگذارید شاد و پیروز باشید.

دانشمندان از Jülich همراه با همکارانش از آهن و تورین یک عنصر memristive ساخته شده از نانوسیم ساخته شده است که به طور مشابه با یک سلول عصبی زیستی عمل می کند. این جزء می تواند به هر دو ذخیره و پردازش اطلاعات، و همچنین دریافت سیگنال های متعدد در موازی. سلول سوئیچینگ مقاومتی که از نانوسیمهای کریستال اکسید ساخته شده است، کاندیدا ایده آل برای استفاده در ساختن پردازنده های “neuromorphic” بیوفیزیک است که توانایی انجام وظایف متنوع سیناپس های بیولوژیکی و نورون ها را دارد.

در سال های اخیر کامپیوترها بسیار زیادی آموخته اند. با تشکر از پیشرفت سریع در هوش مصنوعی، در حال حاضر قادر به رانندگی خودروها، ترجمه متون، شکست دادن قهرمانان جهان در شطرنج، و غیره هستند. در انجام این کار، یکی از بزرگترین چالش ها در تلاش برای مصنوعی تولید پردازش سیگنال در مغز انسان است. در شبکه های عصبی، داده ها به صورت موازی ذخیره و پردازش می شوند. از سوی دیگر، رایانه های سنتی به سرعت از طریق وظایف به صورت متوالی کار می کنند و بین ذخیره سازی و پردازش اطلاعات به روشنی تفاوت می گیرند. به طور معمول، شبکه های عصبی را فقط می توان با استفاده از سخت افزار های معمولی، بسیار شایع و ناکارآمد، شبیه سازی کرد.

سیستم هایی با تراشه های نئومورفیک که کار مغز انسان را تقلید می کنند، مزایای قابل توجهی دارند. کارشناسان در این زمینه این نوع از کامپیوترهای زیستی را به عنوان قادر به کار در یک روش غیر متمرکز توصیف می کنند، که در اختیار بسیاری از پردازنده ها قرار می گیرد، که مانند نورون های مغز، توسط شبکه ها به یکدیگر متصل می شوند. اگر یک پردازنده خراب شود، دیگر می تواند عملکرد آن را بگیرد. آنچه بیشتر است، درست مثل مغز، جایی که تمرین موجب بهبود سیگنال می شود، یک پردازنده ی bioinspired باید توانایی یادگیری داشته باشد.

دکتر ایلیا والوف از Forschungszentrum Jülich می گوید: “با استفاده از فناوری نیمه هادی امروز، این توابع تا حدودی در حال حاضر قابل دستیابی هستند. اما این سیستم ها برای کاربردهای خاص مناسب هستند و نیاز زیادی به فضا و انرژی دارند.” محققان از موسسه پیتر گرنبرگ Jülich توضیح می دهند: “دستگاه های نانوسیم ما ساخته شده از کریستال های اکسید روی می تواند به طور ذاتی پردازش و حتی ذخیره اطلاعات، و همچنین بسیار کوچک و انرژی کارآمد است.”

سالهاست که سلولهای مموریستی بهترین فرصت را برای پذیرش عملکرد نورون ها و سیناپس ها در رایانه های زیستی به ارمغان آورده اند. آنها مقاومت الکتریکی خود را بسته به شدت و جهت جریان الکتریکی جریان از طریق آنها تغییر می دهند. در مقایسه با ترانزیستورهای معمولی، آخرین مقدار مقاومت آنها حتی زمانی که جریان الکتریکی خاموش می شود، باقی می ماند. Memristors در نتیجه اساسا قادر به یادگیری است.

دانشمندان در Forschungszentrum Jülich و RWTH دانشگاه آچن به منظور ایجاد این خواص از یک نانوسیم روی یک اکسید روی استفاده کردند که توسط همکارانشان از دانشگاه پلی تکنیک در تورین تولید شده است. اندازه گیری حدود یک دهم هزارم میلیمتر در اندازه، این نوع نانوسیم بیش از هزار برابر نازک تر از موی انسان است. مولفه Memristive حاصل آن نه تنها مقدار کمی از فضا را جذب می کند، بلکه می تواند بسیار سریعتر از حافظه فلش سوئیچ کند.

Nanowires خواص فیزیکی جدیدی را در مقایسه با سایر مواد جامد ارائه می دهد و از دیگر موارد در توسعه انواع جدید سلول های خورشیدی، سنسورها، باتری ها و تراشه های کامپیوتر استفاده می شود. ساخت آنها نسبتا ساده است. Nanowires ناشی از رسوب تبخیر مواد مشخص شده به یک بستر مناسب است، جایی که عملا از نظر خودشان رشد می کنند.

به منظور ایجاد یک سلول کارکردی، هر دو انتهای نانوسیم باید به فلزات مناسب، در این مورد پلاتین و نقره متصل شوند. فلزات به عنوان الکترود عمل می کنند، و علاوه بر این، آزاد شدن یون ها بوسیله جریان الکتریکی مناسب انجام می شود. یونهای فلزی قادر به پخش روی سطح سیم هستند و پل را ایجاد می کنند تا هدایت آن را تغییر دهند.

قطعات ساخته شده از نانوسیمهای تک، با این حال، همچنان بیش از حد جدا برای استفاده عملی در چیپس. در نتیجه، گام بعدی که توسط محققان جلیچ و تورین برنامه ریزی شده است، تولید و مطالعه یک عنصر memristive، تشکیل شده از یک گروه بزرگ و نسبتا آسان تولید چند صد نانوسیم ارائه ویژگی های هیجان انگیز تر است.

منبع این مقاله:

مواد ارائه شده توسط Forschungszentrum Juelich. توجه: محتوا را می توان برای سبک و طول ویرایش کرد.

.
گردآوری و ترجمه:بخش سلامت روان دنیای خوب زندگی
منبع:sciencedaily.com

مرور بیشتر...

0

دیدگاهی بنویسید

ایمیل شما منتشر نخواهد شدفیلد های ضروری نشانه گذاری شده است. *

*

14 − سیزده =