Molekularno Računalo Oponaša Ljudski Mozak

{h1}

Super tanko računalo debljine samo dvije molekule može riješiti složene probleme.

Super tanko računalo s debljinom od samo dvije molekule može riješiti složene probleme i, pomalo, poput ljudskog mozga, može se razvijati kako bi poboljšalo i izvelo mnoge operacije istovremeno.

Ovaj se molekularni procesor također može zacijeliti ako dođe do kvara, dodali su istraživači.

Suvremena računala rade nevjerojatnim brzinama, sposobna izvesti više od 10 bilijuna uputa u sekundi. Međutim, oni obično izvode operacije uzastopno, jednu po jednu.

Stanice mozga ili neuroni pucaju "samo" 1.000 puta u sekundi ili slično, ali činjenica da milijuni njih istovremeno rade paralelno znači da mogu izvršavati zadatke efikasnije od čak i najbržeg superračunala.

Veze između neurona također se razvijaju s vremenom, postaju jače ili slabije jer mozak djeluje na najbolji način za rješavanje problema. Na taj se način takve mreže mogu vremenom učiti.

Molekularno računalo

Sada je međunarodni istraživački tim iz Japana i Sjedinjenih Država stvorio računalo debljine samo dvije molekule koje mogu u određenoj mjeri replicirati ove osobine ljudskog mozga.

Sastavni dio ovog računala je organski spoj poznat kao 2,3-dikloro-5,6-diciano-p-benzokinon, ili skraćeno DDQ. Ova se molekula u osnovi može prebacivati ​​između četiri različita elektro provodljiva stanja - pomislite na prsten s četiri žbice.

Znanstvenici su deponirali molekule DDQ na zlatnu površinu koja se potom spontano sastavila u dva sloja, svaki šesterokutna mreža molekula.

Zatim su istraživači koristili električno nabijeni vrh skenirajućeg tunelirajućeg mikroskopa kako bi pojedinačno postavili molekule u gornjem sloju na željeno stanje, u osnovi upisavši podatke u sustav. (Skenirajući tuneloski mikroskop djeluje pomalo kao prsti slijepe osobe kao što piše Brailleovo pisanje - prelazi se preko površine kako bi se otkrile mikroskopske izbočine i doline.)

Svaka molekula mogla je bežično komunicirati sa svojim susjedima preko električnih polja. Te su molekule neprestano razmjenjivale informacije u obliku elektrona među sobom, ponekad izazivajući molekule oko njih da mijenjaju stanje. To je slično načinu na koji struja koja teče niz žice čini da tranzistori u mikročipovima prelaze naprijed i nazad kako bi kodirali podatke kao jedan ili nula.

Rezultati su bili obrasci poput linija, trokuta, šesterokuta i romba, pri čemu je svaka molekula unutar određenog stanja.

Masovno paralelno

Sveukupno, najmanje 300 molekula u sustavu međusobno djeluju poput masovno paralelnog računala, pri čemu se svaka promjena mijenja kada se podaci upisuju u sustav. Obrasci ili „stanični automati“ koji rezultiraju među molekulama funkcioniraju poput krugova na čipovima kako bi usmjeravali tok električne energije. Razlika je u tome što se u ovom sustavu obrasci mogu razvijati tijekom vremena kada se unose novi podaci.

Također, poput mozga, ali za razliku od drugih postojećih računalnih računala, ovaj se novi sustav može sam zacijeliti jer se molekule koje čine računalo mogu automatski reorganizirati.

"Ovo je računarstvo nalik mozgu", rekao je istraživač Ranjit Pati, fizičar na Michigan Technological University.

Da bi ispitali snagu molekularnog računala, istraživači su ga koristili kako bi uspješno simulirali dva prirodna fenomena: način na koji se toplina širi kroz materijal i način na koji rak raste u tijelu.

U principu, ovo bi novo računalo moglo poslužiti i kao sredstvo za rješavanje problema s kojima se konvencionalna računala preteško mogu riješiti, "nerješivih problema za koje se smatra da ih nije moguće dovršiti u roku od određenog vremena", objasnio je vodeći istraživač iz Japana, Anirban Bandyopadhyay Nacionalni institut za znanost o materijalima u Tsukubi.

To bi moglo uključivati ​​predviđanje ponašanja sustava s mnogim tijelima koja su u interakciji - bilo od epidemije bolesti do evolucije galaksija, rekao je Michigan's Pati.

Jedna od važnih slabosti sustava je kako ovisi o skeniranju tunelirajuće mikroskopije, što je spor proces. U budućnosti će biti moguće koristiti više savjeta za istovremeno skeniranje mnogih molekula odjednom, sugerirao je Pati.

Budući da se te molekule okupljaju u mreže, njihovo skaliranje do većeg sustava neće predstavljati problem. Sljedeći cilj tima je računalo koje koristi 1.000 molekularnih sklopki.

"Rad je u tijeku", rekao je Bandyopadhyay.

Buduće istraživanje moglo bi koristiti i molekule koje bi se mogle postaviti za više od četiri stanja, za još složenije sustave, dodao je Pati.

Znanstvenici su detaljno otkrili svoja otkrića na mreži 25. travnja Fizika prirode.

  • 10 dubokih inovacija unaprijed
  • Mačji mozak nadahnjuje računala budućnosti
  • Iza miša: 5 načina kako ćemo sučeliti buduća računala


Video Dodatak: .




Istraživanje


Razumijevanje 'Oblika' Podataka Za Oblikovanje Našeg Svijeta
Razumijevanje 'Oblika' Podataka Za Oblikovanje Našeg Svijeta

Mladi Inženjeri Uzimaju Lego-Ove Botove Za Plivanje
Mladi Inženjeri Uzimaju Lego-Ove Botove Za Plivanje

Znanost Vijesti


Da Li Više Djece Namjerno Boli?
Da Li Više Djece Namjerno Boli?

Borba Protiv Gladi? Biljni Protein Može Vas Držati Osjećajima Punijima Duže Od Mesa
Borba Protiv Gladi? Biljni Protein Može Vas Držati Osjećajima Punijima Duže Od Mesa

Tajanstveni Pad Zločina Može Biti Povezan S Malim Naporima
Tajanstveni Pad Zločina Može Biti Povezan S Malim Naporima

Rijedak Slučaj Spojenih Blizanaca Blizanaca Prijavljen U Zoološkom Vrtu
Rijedak Slučaj Spojenih Blizanaca Blizanaca Prijavljen U Zoološkom Vrtu

Amber, Stara 100 Milijuna Godina, Drži Maleni, Pernati Pile
Amber, Stara 100 Milijuna Godina, Drži Maleni, Pernati Pile


HR.WordsSideKick.com
Sva Prava Pridržana!
Umnožavanje Bilo Koje Materijale Dozvoljen Samo Prostanovkoy Aktivni Link Na Stranicu HR.WordsSideKick.com

© 2005–2020 HR.WordsSideKick.com