U usporedbi s računalima, ljudski mozak je nevjerojatno energetski učinkovit. Znanstvenici u mozgu traže inspiraciju za inovativnih računalnih tehnologija i predviđaju da će računalni sustavi inspirirani mozgom biti energetski učinkovitiji od konvencionalnih i bolji u obavljanju zadataka strojnog učenja.

Širok raspon primjena

Slično neuronima, istovremeno odgovornima za pohranu i obradu podataka u mozgu, znanstvenici žele kombinirati pohranu i obradu u jednoj elektroničkoj komponenti - memristoru. 

Švicarski istraživači Istraživači s ETH i Sveučilišta u Zürichu te Saveznog instituta za znanost i tehnologiju materijala Empa razvili su inovativni koncept memristora, predstavljen u časopisu Nature Communications,  koji se može koristiti u daleko širem rasponu primjena od postojećih memristora. 

Dva načina rada

Novi memristori istraživača iz Züricha mogu lako prelaziti između dva načina rada dok su u upotrebi: načina u kojem signal s vremenom postaje slabiji i umire i onog u kojem signal ostaje konstantan.

Ova dva načina rada postoje i u ljudskom mozgu; podražaji na sinapsama biokemijskim se neurotransmiterima prenose s neurona na neuron i postupno slabe. S druge strane, nove sinaptičke veze s drugim neuronima formiraju se u mozgu dok učimo i te su veze dugotrajnije.

Poluvodič iz solarnih ćelija

Istraživači su memristore izradili od nanokristala halogenog perovskita, poluvodičkog materijala poznatog po upotrebi u fotonaponskim ćelijama. "Živčano vođenje" posredovano je privremenim ili trajnim nizanjem srebrnih iona iz elektrode kako bi se formirao nanofilament koji prodire u strukturu perovskita kroz koju struja može teći.

Taj se proces može regulirati tako da se filament srebrnih iona učini tankim i postupno raspada na pojedinačne ione srebra, ili debelim i trajnim. To se kontrolira intenzitetom struje provedene na memristoru: primjena slabe struje aktivira prvi, a jaka struja drugi način rada.

Alat za neuroinformatičare

"Prema našim saznanjima, ovo je prvi memristor koji se može pouzdano prebacivati ​​između hlapljivih i nepostojanih načina rada na zahtjev", kažu istraživači. To znači da će se u budućnosti računalni čipovi moći proizvoditi s memristorima koji omogućuju oba načina rada.

To je značajan napredak jer obično nije moguće kombinirati nekoliko različitih tipova memristora na jednom čipu. No, prije nego što se ovi memristori počnu koristiti u računalnoj tehnologiji, trebat će ih optimizirati, a pomoći će i budućim istraživanjima u području neuroinformatike.