احتمال تحول ناگهانی پردازنده‌های موبایل

پژوهشگران دانشگاه MIT در پژوهش جدید خود، نوع جدیدی از سیناپس مصنوعی مغز را ابداع کرده‌اند که می‌تواند عملکرد بهتری نسبت به انواع کنونی آن داشته باشد؛ به طوری که می‌توان ده‌ها هزار عدد از آن را روی یک تراشه نصب کرد که بسیار کوچک است. با این کار، امکان ابداع ابزارهای کوچکی فراهم می‌شود که می‌توانند محاسبات پیچیده هوش مصنوعی را مدیریت کنند و نیازی به اتصال به مرکز داده‌ها ندارند.

پژوهشگران در این پروژه، نوعی «مقاومت حافظه‌دار» یا Memristor ابداع کردند و در واقع تلاش کردند تا سیناپس‌های مغز را علاوه بر سیلیکون، با استفاده از آلیاژهای مس و نقره شبیه‌سازی کنند. محصول این کار، تراشه‌ای بود که می‌تواند تصاویر را با جزئیات دقیق به خاطر بسپرد و بازیابی کند.

هدف نهایی پژوهشگران MIT این است تا شبکه‌های عصبی مصنوعی بزرگ و پیچیده‌ای ابداع کنند که در حال حاضر مبتنی بر نرم‌افزار هستند و برای راه‌اندازی، به قدرت محاسباتی قابل توجهی نیاز دارند. شبکه‌های جدید با قابلیت نصب روی تراشه می‌توانند در ابزارهای کوچک از جمله تلفن همراه یا دوربین هم قرار بگیرند.

ممریستورها برخلاف ترانزیستورهای قدیمی که می‌توانند بین دو حالت تغییر کنند و اساس رایانه‌های امروزی را تشکیل می‌دهند، مانند مغز عمل می‌کنند و مقادیر پیوسته‌ای را ارائه می‌دهند. ممریستورها همچنین می‌توانند این حالت‌ها را به خاطر بسپارند و سیگنال مشابه را برای جریان دریافت شده، به راحتی و برای چندین بار بازسازی کنند.

آنچه پژوهشگران در این پروژه انجام دادند، قرض گرفتن یک مفهوم از علم متالورژی بود. هنگامی که پژوهشگران حوزه متالورژی می‌خواهند ویژگی‌های یک فلز را تغییر دهند، آن را با فلز دیگری ترکیب می‌کنند که ویژگی‌های دلخواه را دارد تا یک آلیاژ پدید آید. پژوهشگران MIT نیز دریافتند که اگر مس با نقره مورد استفاده در الکترود مثبت ممریستور ترکیب شود، ثبات و قابلیت اطمینان آن را در انتقال یون‌ها افزایش می‌دهد.

پژوهشگران با این روش توانستند تراشه‌های فوق‌العاده کوچکی ابداع کنند که ده‌ها هزار ممریستور را شامل می‌شود. این ممریستورها نه تنها تصاویر قابل اطمینانی را از حافظه بازسازی می‌کنند، بلکه کارهایی مانند بهبود جزئیات را بهتر از ممریستورهای پیشین انجام می‌دهند.

اگرچه این پژوهش هنوز در آغاز راه است اما پژوهشگران باور دارند که شاید نتایج آن نهایتا به ابداع رایانه‌هایی با مغز مصنوعی منجر شود که می‌توانند کارهای پیچیده‌ای را در حد توانایی ابررایانه‌های امروزی انجام دهند؛ اما قدرت مورد نیاز آن‌ها بسیار کم است و نیازی به اتصال به شبکه ندارند.