içinde

İLK YAPAY NÖROTRANSİSTÖR

İLK YAPAY NÖROTRANSİSTÖ

Günümüzde özellikle yapay zeka alanındaki çalışmalar artık her zamanınkinden daha güçlü ve aynı zamanda daha ekonomik bilgisayar çipleri üretmeyi hedefliyor.Bu hedefi gerçekleştirmede başarılı mühendisler ve bilim insanları dışında doğa bize bilginin nasıl hızlı ve verimli bir şekilde işlenebileceği ve depolanabileceğine dair plan sunuyor.Bu hedef doğrultusunda atılan adımlardan biri ise yapay nörotransistör elde etmek. İlk kez TU Dresden ve Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf’taki (HZDR) bilim adamları, yarı iletken malzemeler kullanarak beyin nöronlarının işleyişini başarıyla taklit etti.

Mikroelektronik performansının arttırılması genellikle silikon bilgisayar yongaları üzerindeki bireysel transistörlerin bileşen boyutunu azaltarak elde edilir. Ancak bu süresiz olarak devam edemez. Bu sebeple bir araya gelen bilim insanları  biyosensörlerin ilkelerini kullanarak nöronların özelliklerini simüle edip yapay bir nörotransistör oluşturmak için klasik bir alan etkili transistörü değiştirdi. Bu çalışmanın avantajı ise  bilgilerin tek bir bileşende eş zamanlı olarak depolanması ve işlenmesinde dayanmaktadır.Geleneksel transistör teknolojisinden farkı ise işlem süresini hızlandırıp performansı arttırmasıdır.

İnsan beynindeki bilgisayarları modellemek yeni bir fikir değildir. Bilim adamları, 1970 yılında petri kaplarındaki elektroniklere sinir hücrelerini bağlamak için girişimlerde bulundular.Ancak her zaman beslenmesi gereken ıslak bir bilgisayar çipinin pek de bir avantajı olmadı. Şimdi ise TU Dresdeen’den Cuniberti Baraban ve ekibi bunu uygulayabildiler.

Transistörlerin Çalışma Mekanizması

İyonlar delikler arasında hareket ederler ve elektronlardan daha ağırdır. Ayrıca uyarmadan sonra pozisyonlarına dönmeleri daha yavaştır. Histerezis adı verilen bu gecikme, depolama etkisine neden olan şeydir. Bu transistörün işleyişinde belirleyici bir faktördür. Bir bireysel transistör ne kadar heyecanlanırsa o kadar çabuk açılır ve akım akışı sağlanır. Aynı zamanda öğrenebilir. Bu bağlantıyı güçlendirir. Fakat Cuniberti ve ekibi bu tür geleneksel bir sorun odaklı çalışma göstermedi. Solgel adı verilen viskoz bir maddeyi devreli geleneksel bir silikon gofrete uyguladılar. Bu polimer sertleşip gözenekli bir seramik haline geldi. Böylelikle başarılı bir adım atıldı.

Yapay Nörotransistörün Farkı Nedir ?

Bu çipe dayalı bilgisayarlar, son ondalığa kadar hesaplamak yerine daha az hassas olacak ve matematiksel hesaplamaları tahmin etme eğilimi gösterecektir ama daha akıllı olacaktırlar. Örneğin, bu tür işlemcilere sahip bir robot yürümeyi ya da kavramayı öğrenecektir; optik bir sisteme sahip olacak ve bağlantıları tanımayı öğrenecekti ve tüm bunlar herhangi bir yazılım geliştirmek zorunda kalmadan gerçekleşecektir. Ancak bunlar nöromorfik bilgisayarların tek avantajı değildir. İnsan beynininkine benzer plastisiteleri sayesinde, operasyon sırasında değişen görevlere uyum sağlayabilir ve böylece başlangıçta programlanmayan sorunları çözebilirler.

KAYNAKÇA

  1. Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf
  2. Nature Electronics ,2020

Ne düşünüyorsun?

Yazar

Nazi Mühendisliği: HORTEN HO-229

Nanoteknoloji Nedir?