8 Nisan 2015 Çarşamba

İnsan Beyni Gibi..

İnsan Beyni Gibi

Geleneksel Dijital Sistem Yerine Nöron Ağları Gibi İşleyen Bilgisayarlar Geliştirilmekte!
 noronagi


Araştırmacılar, her zaman gelişmiş teknolojiler için araştırmalar yapmakta. Ama mümkün olan en etkin bilgisayar zaten mevcut! Bu bilgisayar, programlanma ya da güncellenme ihtiyacı olmadan öğrenip, uyarlama yapabiliyor. Neredeyse limitsiz bir hafızaya sahip, arızalanması zor ve aşırı derecede hızlı, yüksek devirli. Bu bilgisayar bir Mac ya da bir PC değil; bu insan beyni! Ve dünya üzerindeki bilim insanları beynin becerilerini kopyalamak istiyorlar.
Hem akademik hem de endüstriyel laboratuvarlarda, insan beyni gibi çalışan bilgisayarları geliştirmek için çalışılmakta. Geleneksel ve dijital sistemle çalışan bilgisyarların yerine bu yeni bilgisayarlar, nöron ağları gibi çalışabilecek.
Northwestern Üniversitesi McCormick Mühendislik Okulu’nda Mükemmelik-Üstün Başarı Dersleri veren Mark Hersam şunu söylemekte: “Bilgisayarlar pek çok açıdan etkileyici. Ancak, onlar insan zekası ile eşit değerde değiller. Nöronlar, dijital bir bilgisayarla karşılaştırıldığında,   çok karmaşık hesaplamaları, çok düşük enerji tüketimi ile başarabilirler.”
Hersam’ın da dahil olduğu Northwestern’den bir grup araştırmacı, elektronik biliminde ileriye doğru bir adım atıp, beyne benzer bilgisayarlar yaratarak ,yeni bir başarı elde ettiler. Araştırma grubunun çalışması; ne kadar akım geçtiğini “hatırlayan” bir devredeki rezistans-dirençler olan  “hafıza dirençleri” ya da “memristör”leri geliştirmek.
Bu araştırma Nature Nanotechnology dergisinin 6 Nisan 2015 tarihli sayısında yer almaktadır. Tobin Marks, Katalitik Kimya Profesörü Vladimir N. Ipatieff, ve Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Profesörü Lincoln Lauhon da araştırmaya katılan ve araştırma yazısına katkıda bulunan diğer araştırmacılardır. Doktora sonrası araştırmacı Vinod Sangwan da araştırmanın önde gelen yazarlarından olup, Hersam, Marks ve Lauhon’a, önerilerde bulunup, yardımcı olmuştur. Diğer yardımcı yazarlar olan Deep Jariwala, In Soo Kim, ve Kan-Sheng Chen de araştırma grubunun diğer üyeleridir.
Hersam: “Memristörler entegre bir devrede ya da bir bilgisayarda hafıza olarak kullanılabilir. Bugün modern elektronik bilimde mevcut olan diğer hafızalardan farklı olarak, memristörler stabillerdir ve güç kaybetseler de işletme durumlarını hatırlarlar.”
Mevcut bilgisayarlar, bilgisayarınızda çalışan program verilerinin, hızlı erişebilirliğini arttırmak için bilgisayar sisteminin hafızasında tutulması için rastgele erişimli hafıza (RAM) kullanırlar, RAM hafıza ise elektrik kesildiğinde sıfırlanır ve veriler kayıt altında tutulmaz. Öte yandan, flaş bellekler, kaynak gücü kesildiğinde bile sakladığı veriyi tutabilirler ancak daha yavaştırlar. Memristörler iki hafızanın en iyi yönlerine sahiptir: hızlı ve güvenilirdir. Ancak memristörlerin bir problemi de: onların, sadece tek bir voltaj kanalını kontrol edebilen iki uç birimli elektronik alet olmalarıdır. Hersam, bunu, daha karmaşık elektronik devre ve sistemlerde kullanılmasını sağlamak  için 3 uç birimli alete dönüştürmek ister.
Hersam ve ekibi bunu yapabilmek için, atomik olarak ince iki boyutlu yarı iletken nanomateyal olan tek katmanlı molibden ikisülfür (MoS2) kullanırlar. Odunda bulunan fiberlere çok benzer şekilde, atomlar da –tane denen– belirli bir yönde düzenlenirler. Hersam’ın kullandığı MoS2 levhası, iki farklı taneciğin bir araya geldiği arayüz olan, iyi tanımlanmış tane sınırı kullanır.
Hersam: “ Atomlar aynı oryantasyonda olmadıkları için, arayüzde yetersiz kimyasal bağlar vardır. Bu tane sınırları akımın akışını etkiler ve dolayısıyla da onlar akort rezistans olarak hizmet eder.”
Geniş bir elektrik alanı uygulandığında, tane sınırı, dirençte bir değişeme neden olarak, gerçek anlamda hareket eder. Araştırma ekibi, tipik metal oksid- metal memristör kullanmak yerine,bu tane sınırı ile MoS2 kullanarak, kapı elektrodu ile büyük ölçüde ayarlanabilir,yeni bir üç uç birimli memristörlü alet sunarlar.
Hersam: “Üçüncü bir elektrod ile ayarlanabilen bir memristör ile daha önceden elde edemeyeceğiniz bir fonskiyonu fark etme olasılığınız mevcut. 3 uç birimli memristör, beyin-gibi hesaplamanın gerçekleştirmesine bir aracı olması için tasarlanmakta. Şuanda laboratuvarda aktif olarak bu olasılığı keşfetmekteyiz.”

Hiç yorum yok:

Yorum Gönder