Honey podría ser una buena solución para desarrollar componentes ecológicos para computadoras neuromórficas, sistemas diseñados para imitar las neuronas y las sinapsis que se encuentran en el cerebro humano. Aclamados por algunos como el futuro de la informática, los sistemas neuromórficos son mucho más rápidos y usan mucha menos energíaque las computadoras tradicionales. Los ingenieros han demostrado una forma de hacerlos más orgánicos usando miel para hacer un memristor, un componente similar a un transistor que no solo puede procesar sino también almacenar datos en la memoria. VANCOUVER, Washington. -- La miel podría seruna dulce solución para desarrollar componentes ecológicos para computadoras neuromórficas, sistemas diseñados para imitar las neuronas y las sinapsis que se encuentran en el cerebro humano.
Aclamados por algunos como el futuro de la computación, los sistemas neuromórficos son mucho más rápidos y usan mucha menos energía que las computadoras tradicionales. Los ingenieros de la Universidad Estatal de Washington también han demostrado una forma de hacerlos más orgánicos. En un estudio publicado en Revista de Física D, los investigadores muestran que la miel se puede usar para hacer un memristor, un componente similar a un transistor que no solo puede procesar sino también almacenar datos en la memoria.
"Este es un dispositivo muy pequeño con una estructura simple, pero tiene funcionalidades muy similares a las de una neurona humana", dijo Feng Zhao, profesor asociado de la Escuela de Ingeniería y Ciencias de la Computación de WSU y autor correspondiente del estudio. "Esto significasi podemos integrar millones o miles de millones de estos memristores de miel juntos, entonces se pueden convertir en un sistema neuromórfico que funciona de manera muy similar a un cerebro humano".
Para el estudio, Zhao y el primer autor Brandon Sueoka, un estudiante graduado de WSU en el laboratorio de Zhao, crearon memristores procesando miel en una forma sólida y colocándola entre dos electrodos de metal, creando una estructura similar a una sinapsis humana. Luego probaronla capacidad de los memristores de miel para imitar el trabajo de las sinapsis con altas velocidades de encendido y apagado de 100 y 500 nanosegundos respectivamente.procesos de aprendizaje en el cerebro humano y la retención de nueva información en las neuronas.
Los ingenieros de WSU crearon los memristores de miel en una microescala, por lo que tienen aproximadamente el tamaño de un cabello humano. El equipo de investigación dirigido por Zhao planea desarrollarlos en una nanoescala, aproximadamente 1/1000 de un cabello humano, yagrupe muchos millones o incluso miles de millones para crear un sistema informático neuromórfico completo.
Actualmente, los sistemas informáticos convencionales se basan en lo que se denomina arquitectura de von Neumann. Nombrada en honor a su creador, esta arquitectura implica una entrada, generalmente desde un teclado y un mouse, y una salida, como el monitor. También tiene una CPU,o unidad central de procesamiento, y RAM, o almacenamiento de memoria. La transferencia de datos a través de todos estos mecanismos, desde la entrada hasta el procesamiento, desde la memoria hasta la salida, requiere mucha energía, al menos en comparación con el cerebro humano, dijo Zhao. Por ejemplo, la supercomputadora Fugaku usa hacia arribade 28 megavatios, aproximadamente equivalente a 28 millones de vatios, para funcionar mientras el cerebro usa solo alrededor de 10 a 20 vatios.
El cerebro humano tiene más de 100 mil millones de neuronas con más de 1,000 billones de sinapsis, o conexiones, entre ellas. Cada neurona puede procesar y almacenar datos, lo que hace que el cerebro sea mucho más eficiente que una computadora tradicional, y los desarrolladores de computación neuromórficalos sistemas tienen como objetivo imitar esa estructura.
Varias empresas, incluidas Intel e IBM, han lanzado chips neuromórficos que tienen el equivalente a más de 100 millones de "neuronas" por chip, pero esto aún no se acerca al número en el cerebro. Muchos desarrolladores también siguen usando las mismas energías no renovablesy materiales tóxicos que se utilizan actualmente en chips de computadora convencionales.
Muchos investigadores, incluido el equipo de Zhao, están buscando soluciones biodegradables y renovables para usar en este nuevo y prometedor tipo de computación. Zhao también está liderando investigaciones sobre el uso de proteínas y otros azúcares como los que se encuentran en las hojas de aloe vera en esta capacidad, peroél ve un gran potencial en la miel.
"La miel no se echa a perder", dijo. "Tiene una concentración de humedad muy baja, por lo que las bacterias no pueden sobrevivir en ella. Esto significa que estos chips de computadora serán muy estables y confiables durante mucho tiempo".
Los chips memristores de miel desarrollados en WSU deberían tolerar los niveles más bajos de calor generados por los sistemas neuromórficos que no se calientan tanto como las computadoras tradicionales. Los memristores de miel también reducirán los desechos electrónicos.
"Cuando queremos desechar dispositivos que usan chips de computadora hechos de miel, podemos disolverlos fácilmente en agua", dijo. "Debido a estas propiedades especiales, la miel es muy útil para crear sistemas neuromórficos renovables y biodegradables".
Esto también significa, advirtió Zhao, que al igual que las computadoras convencionales, los usuarios deberán evitar derramar su café sobre ellas.
Fuente de la historia:
Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Washington. Original escrito por Sara Zaske. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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