Американские ученые предложили принципиальную схему электронного вычислительного устройства, информация в котором хранится и обрабатывается в одних и тех же ячейках - так же, как это происходит в нейронах мозга. Препринт работы выложен в архиве Корнельского университета, кратко о ней пишет блог издания Technology Review.
Принципиальное отличие нового вычислительного устройства от существующих компьютеров заключается в том, что хранение и обработка информации в нем не разделено пространственно, а осуществляется в одних и тех же ячейках. Именно так устроена работа мозга человека и любой нервной сети.
В мозге на уровне нейрона одновременно происходит суммирование сигналов, приходящих от многих других нейронов, и формирование памяти о уже проведенных импульсах. В основе этого процесса лежит синаптическая пластичность - свойство нервных контактов при частом использовании работать все лучше.
Электронным аналогом нейрона в новом компьютере могут выступить мем-устройства - особые резисторы, конденсаторы и катушки. Первое из них - мемристор было теоретически описано еще сорок лет назад, однако создать его удалось только в 2008 году. Мемристор представляет собой резистор, изменяющий свое сопротивление в зависимости от силы тока, проходившего через него в прошлом.
Авторы новой работы показали, как соединяя и комбинируя мем-устройства можно получить вычислительную машину, мощность которой не ограничивается постоянным перебрасыванием данных из памяти в процессор и обратно.
В качестве альтернативы мем-устройствам для создания "электронного мозга" ученые рассматривают спинтронику - электронику на спинах. Ранее инженеры Intel предложили схему нейроморфного чипа - элементарной единицы такой вычислительной машины.