Para anggota keluarga berbasis grafena menjanjikan komputasi berbasis otak

Para anggota keluarga berbasis grafena menjanjikan komputasi berbasis otak


Newswise – Seiring kemajuan dalam komputasi tradisional yang melambat, bentuk komputasi baru muncul ke depan. Di Penn State, tim insinyur mencoba merintis jenis komputasi yang meniru efisiensi jaringan saraf otak sambil memanfaatkan sifat analog otak.

Komputasi modern adalah digital, terdiri dari dua keadaan, on-off atau satu dan nol. Komputer analog, seperti otak, memiliki banyak kemungkinan keadaan. Ini adalah perbedaan antara menyalakan atau mematikan sakelar lampu dan menyalakan sakelar peredup untuk berbagai jumlah pencahayaan.

Neuromorfik atau komputasi yang diilhami otak telah dipelajari selama lebih dari 40 tahun, menurut Saptarshi Das, pemimpin tim dan asisten profesor ilmu teknik dan mekanik Penn State. Yang baru adalah karena batas komputasi digital telah tercapai, kebutuhan akan pemrosesan gambar berkecepatan tinggi, misalnya untuk mobil tanpa pengemudi, telah berkembang. Munculnya data besar, yang membutuhkan jenis pengenalan pola yang sangat cocok untuk arsitektur otak, adalah pendorong lain dalam mengejar komputasi neuromorfik.

“Kami memiliki komputer yang kuat, tidak diragukan lagi, masalahnya adalah Anda harus menyimpan memori di satu tempat dan melakukan komputasi di tempat lain,” kata Das.

Pengalihan data ini dari memori ke logika dan kembali lagi membutuhkan banyak energi dan memperlambat kecepatan komputasi. Selain itu, arsitektur komputer ini membutuhkan banyak ruang. Jika komputasi dan penyimpanan memori dapat ditempatkan di ruang yang sama, kemacetan ini dapat diatasi.

“Kami menciptakan jaringan saraf tiruan, yang berusaha meniru energi dan efisiensi area otak,” jelas Thomas Schranghamer, seorang mahasiswa doktoral di kelompok Das dan penulis pertama pada makalah yang diterbitkan secara online baru-baru ini di Nature Communications. “Otak sangat kompak sehingga bisa muat di atas bahu Anda, sedangkan superkomputer modern membutuhkan ruang sebesar dua atau tiga lapangan tenis.”

Seperti sinapsis yang menghubungkan neuron di otak yang dapat dikonfigurasi ulang, jaringan saraf tiruan yang sedang dibangun oleh tim dapat dikonfigurasi ulang dengan menerapkan medan listrik singkat ke selembar graphene, lapisan atom karbon setebal satu atom. Dalam karya ini mereka menunjukkan setidaknya 16 kemungkinan status memori yang bertentangan dengan dua di sebagian besar memristor berbasis oksida.

“Apa yang telah kami tunjukkan adalah bahwa kami dapat mengontrol sejumlah besar status memori dengan presisi menggunakan transistor efek medan graphene sederhana,” kata Das.

Tim berpikir bahwa meningkatkan teknologi ini ke skala komersial adalah mungkin. Dengan banyak perusahaan semikonduktor terbesar yang secara aktif mengejar komputasi neuromorfik, Das yakin mereka akan menemukan pekerjaan yang menarik ini.

Selain Das dan Schranghamer, penulis tambahan pada makalah yang berjudul “Graphene Memristive Synapses for High Precision Neuromorphic Computing,” adalah Aaryan Oberoi, mahasiswa doktoral di bidang ilmu teknik dan mekanik.

Pekerjaan itu didukung oleh Kantor Riset Angkatan Darat. Tim telah mengajukan paten atas penemuan ini.


Diposting Oleh : http://54.248.59.145/

About the author