Ученые создали первый мозгоподобный компьютер, используя воду и соль

Ученым из Утрехтского университета и Университета Соганг в Южной Корее удалось построить искусственный синапс. Этот синапс работает с водой и солью и является первым доказательством того, что система, использующая ту же среду, что и наш мозг.

Ученые создали первый мозгоподобный компьютер, используя воду и соль

Ученые давно исследуют возможности повышения энергоэффективности обычных компьютеров, обращая внимание на функционирование человеческого мозга в поисках вдохновения. Они стремятся имитировать его уникальные возможности различными способами. Эти исследования привели к разработке компьютеров, которые моделируют мозг, отходя от традиционной двоичной обработки и используя аналоговые методы, подобные работе нашего мозга. Однако, хотя мозг работает в водной среде с растворенными ионами, большинство современных компьютеров, основанных на принципах мозга, все еще используют твердые материалы.

Возникает вопрос: не могли бы мы достичь более точной имитации мозга, используя аналогичную среду? Это интересное предположение лежит в основе развивающейся области ионтронных нейроморфных вычислений.

В недавнем исследовании, опубликованном в PNAS, ученые впервые продемонстрировали систему, основанную на воде и соли, которая способна обрабатывать сложную информацию, эмулируя работу нашего мозга. Основу этого открытия составляет миниатюрное устройство размером 150 на 200 микрометров, имитирующее поведение синапса — ключевого элемента мозга, отвечающего за передачу сигналов между нейронами.

Тим Камсма, кандидат наук Института теоретической физики и Математического института Утрехтского университета, и главный автор исследования, выражает свое восторженное отношение:

Хотя искусственные синапсы, способные обрабатывать сложную информацию, уже существуют на основе твердых материалов, теперь мы впервые показываем, что этот прогресс можно достичь, используя воду и соль. Мы успешно повторяем функции нейронов, используя систему, работающую в той же среде, что и мозг.

Разработанное учеными устройство, названное ионтронным мемристором, представляет собой микроканал конической формы, наполненный раствором воды и соли. Подача электрических импульсов заставляет ионы жидкости перемещаться по каналу, что приводит к изменению концентрации ионов. Изменение проводимости канала, в зависимости от интенсивности импульса, отражает усиление или ослабление связей между нейронами. Степень изменения проводимости служит измеряемым показателем входного сигнала. Дополнительно отмечается, что длина канала влияет на длительность изменений концентрации.

Идея этого открытия отражает вклад Камсмы, который недавно начал свою докторскую диссертацию. Он превратил свою концепцию, основанную на использовании искусственных ионных каналов для классификационных задач, в надежную теоретическую модель.

Камсма подчеркивает фундаментальное значение этого исследования, отмечая, что ионтронные нейроморфные вычисления, несмотря на быстрый прогресс, все еще находятся на ранней стадии развития. Он предполагает, что результатом будет создание компьютерной системы, значительно превосходящей по эффективности и энергопотреблению современные технологии. Однако реализация этого видения на данный момент остается в сфере спекуляций. Тем не менее, Камсма считает, что данная публикация является значительным шагом вперед.

Читайте также

Greenworks представила компактную дрель-шуруповёрт DD560 с защитой от отдачи

Greenworks представила компактную дрель-шуруповёрт DD560 с защитой от отдачи

Может ли искусственный интеллект чувствовать боль? Учёные обнаружили необычные реакции нейросетей

Может ли искусственный интеллект чувствовать боль? Учёные обнаружили необычные реакции нейросетей

Greenworks представила компактный гайковёрт IW3450 с крутящим моментом до 580 Нм

Greenworks представила компактный гайковёрт IW3450 с крутящим моментом до 580 Нм

Нейросеть обучили слушать города и распознавать источники шума

Нейросеть обучили слушать города и распознавать источники шума

Телевизоры Samsung заподозрили в слежке за пользователями через микрофоны и скриншоты

Телевизоры Samsung заподозрили в слежке за пользователями через микрофоны и скриншоты

Учёные научились передавать запахи через интернет с помощью искусственного интеллекта

Учёные научились передавать запахи через интернет с помощью искусственного интеллекта

Российский композит ускорит регенерацию тканей

Российский композит ускорит регенерацию тканей

Петербургские ученые придумали «мосты» между разными поколениями техники

Петербургские ученые придумали «мосты» между разными поколениями техники

Обзор iPhone 18 Pro Max: Apple A20 Pro, переменная диафрагма и лучшая автономность в истории серии

Обзор iPhone 18 Pro Max: Apple A20 Pro, переменная диафрагма и лучшая автономность в истории серии

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Комета Галлея возвращается: почему её появление в 1986 году разочаровало миллионы людей и чего ждать в 2061-м

Комета Галлея возвращается: почему её появление в 1986 году разочаровало миллионы людей и чего ждать в 2061-м

Не только чума: семь самых смертоносных эпидемий и пандемий в истории человечества

Не только чума: семь самых смертоносных эпидемий и пандемий в истории человечества

Метеостанция с ИИ различает 12 видов облаков

Метеостанция с ИИ различает 12 видов облаков

Живые клетки грудного молока программируют здоровье младенца

Живые клетки грудного молока программируют здоровье младенца

Китай разрешил городские тесты роботакси Xpeng и СП Volkswagen/JAC

Китай разрешил городские тесты роботакси Xpeng и СП Volkswagen/JAC

Apple представила iPad mini 2026 с OLED-экраном и чипом A20 Pro — но есть нюанс

Apple представила iPad mini 2026 с OLED-экраном и чипом A20 Pro — но есть нюанс