Учёные создали молекулярный процессор, похожий на мозг — он динамически меняет свою архитектуру и хранит в себе данные
Такие процессоры можно использовать как базу для мощных нейросетей.
Нейроны биологического мозга динамически меняют связи между собой Фото Массачусетского технологического института
Международная группа учёных из США, Ирландии, Индии и Сингапура создала молекулярную микросхему, которая работает подобно мозгу — одновременно хранит и обрабатывает данные, а также способна перестраивать свою аппаратную архитектуру. Исследователи рассказали об этом в журнале Nature.
Эксперимент показал, что молекулярный процессор может производить многомерные, разветвлённые вычисления за один такт — это приближает его к мозгу по уровню энергоэффективности. По словам одного из авторов работы, устройство демонстрирует все признаки работы мозга — оно состоит из одинаковых крошечных молекулярных узлов, которые объединены в сеть и работают параллельно. Даже если часть процессора выйдет из строя — он всё равно будет работать дальше.
Реализация многомерных деревьев принятия решений в молекулярном процессоре Изображение авторов исследования
Крошечные узлы — это атомы железа, окружённые органическими молекулами. Связи атомов с молекулами формируют архитектуру молекулярного процессора, его электронную схему — так же, как в обычном процессоре кремниевые транзисторы связаны друг с другом определённым образом и формируют его архитектуру. Но в обычном процессоре эти связи жёстко заданы при производстве и не могут меняться во время работы. А в молекулярном процессоре — могут, для этого достаточно изменить напряжение тока.
Структура молекулярного процессора Изображение авторов исследования
Такая гибкость позволяет молекулярной микросхеме играть роль не только процессора, но и памяти — устройство мгновенно переключается между обработкой и хранением данных при изменении напряжения. Во время вычислений молекулярный процессор также может менять всю логику своей работы, перестраивая связи между атомами и молекулами. Подобным образом ведёт себя биологический мозг с его нейронами и динамическими связями между ними.
Учёные считают, что такой молекулярный кристалл можно встраивать в мобильные и периферийные устройства, а также в обычные кремниевые процессоры для «ускорения принятия сложных решений» и работы нейросетей, которые будут намного мощнее существующих.
#новости #компьютеры #изобретения