Електронни устройства, които имитират начина, по който действат невроните в котешкия мозък, могат да помогнат на компютрите от бъдещето един ден да разпознават и заучават информация подобно на хората, съобщи телевизия MSNBC.
Според изследователите подобни устройства, наподобяващи истински мозък, биха могли да взимат по-сложни решения и да извършват повече задачи едновременно, отколкото конвенционалните компютри. „Създаваме компютър по същия начин, по който природата създава мозъка“, твърди компютърният инженер Вей Лу от Университета в Мичиган.
Микрочиповете разчитат обикновено на транзистори – превключватели, предаващи бинарни числа или битове 0 и 1. В устройството, което изследователите от Университета в Мичиган разработват, участват така наречените мемристори (memory resistor). Идеята на тази нова версия на резистора е да помни колко ток е протекъл през него и колко време е текъл, съответно и какво е било съпротивлението. Тази „памет” се запазва дори и устройството да е изключено. Самата природа на мемристорите много наподобява тази на синапсите, които свързват мозъчните клетки – невроните. Синапсите действат като превключватели, свързващи хиляди неврони, и като мемристори, тъй като могат да запомнят тези пътеки, използвайки силата и времетраенето на електрическия сигнал, който получават от невроните.
Суперкомпютърът Dawn в Националната лаборатория „Лорънс Ливърмор“ в Калифорния, който е един от най-усъвършенстваните суперкомпютри в света, може да симулира действието на 1 милиард неврони и 10 трилиона синапси. Този брой надвишава мащабите на котешкия мозък, но въпреки това масивната машина с над 140 хил. централни процесора, използваща милион вата електричество, работи от 100 до 1000 пъти по-бавно от мозъка на една котка. Затова учените се стремят към електронен мозък, подобен на котешкия – такъв, който може да намери най-краткия път например от входната врата до канапето в къща, пълна с мебели, дори и ако канапето се намира на различно място всеки път.
В конвенционалните компютри елементите за логика и памет са разположени в различни части по веригата и всеки от тях е свързан с едва няколко на брой свои съседи. Затова тези компютри работят по линеен модел, което ги прави много ефективни при изпълняването на сравнително прости задачи с ограничен брой променливи.
Мозъкът обаче може да извършва няколко операции едновременно. Тази способност ни позволява да различим човешките лица мигновено, докато дори на един суперкомпютър ще са необходими много време и енергия за подобна задача. Вей Лу решил да използва мемристори, за да свърже конвенционални вериги, имитирайки начина, по който мозъкът работи. Системата, изработена от Лу и неговите колеги, свързва две електрически мрежи с един мемристор, наподобявайки два неврона, свързани със синапс, и е способна да учи и запаметява. Те показали, че могат да променят продължителността и последователността на прилаганото напрежение в системата, за да увеличат или намалят постепенно нивото на електропроводимост. „В нашите мозъци подобни промени в проводимостта на синапсите са в основата на дългосрочната памет“, пояснява Лу.