De drie gekleurde lagen onderin stellen de oscillator voor. De halfdoorzichtige laag daarboven is de isolatielaag. Rood en zwart zijn contacten waarmee ionen (grijze bolletjes) de weerstand van die laag kunnen regelen. Dat is de memristor en zorgt voor geheugen. Die memristor zou overigens ook zelf kunnen rekenen (afb: univ. van Gothenburg)

Wat mensen maken moet het vrijwel altijd afleggen tegen wat de natuur ‘bedacht’ heeft. Een rekentuig heeft een geheugen en een aparte verwerker van gegevens (processor), terwijl de hersens die functies hebben gecombineerd. Hoe dat werkt is nog nauwelijks bekend, maar wat hersens doen kost heel wat minder energie dan de computers gebruiken (zeker de ki-systemen). In Zweden schijnen ze nu elementen gemaakt te hebben die zowel opslaan als verwerken en dus wat meer gaan lijken op onze hersens (of althans zoals we denken dat die werken).
Computers zijn de laatste jaren wat minder domme rekenaars geworden. Kunstmatige intelligentie is aan een opmars bezig, maar die tak van sport vreet energie. “We moeten daarom wegen vinden op berekeningen te maken op de manier waarop hersens dat doen. Dat is al decennialang een belangrijk onderzoeksdoel”, zegt Bengt Johan Åkerman van de universiteit van Gothenburg. “Toepassingen als stem- en beeldherkenning vergen veel rekenkracht en mobiele toepassingen voor droons, telefoons en satellieten vragen energiezuinige oplossingen.”
Åkerman werkte in dit onderzoek samen met collega’s van de Tohoko-universiteit in Japan. Ze zouden voor het eerst twee elementen voor geavanceerde toepassingen hebben gecombineerd: oscillatornetwerken en memristors. Een memristor heeft geen energie nodig om zijn gegevens te onthouden.
Met die oscillatoren zouden berekeningen kunnen worden gemaakt op een manier waarop hersencellen zouden werken. Memristors zijn programmeerbare resistoren die een geheugen hebben maar ook gegevens kunnen verwerken. Die twee integreren zou een ‘hersencomputer’ als eind

resultaat hebben. Åkerman: “Dit is een belangrijke stap omdat we aantonen dat het mogelijk is de rekenfunctie te combineren met de geheugenfunctie in hetzelfde component. Dat werkt als energiezuinige hersens en zijn belangrijke bouwstenen voor de hersencomputers van de toekomst.”

Sneller

Volgens de Zweedse onderzoeker maakt deze ontwikkeling het makkelijker om energiezuiniger rekentuigen te maken. Die combi-componenten zijn ook erg klein te maken. Honderden van die combi’s zouden op een bacterie passen. “Deze ontwikkeling zou tot nieuwe toepassingen van mobiele telefoons kunnen leiden. Servers doen het meeste werk voor die telefoons, maar die gebruiken ook te veel energie. Als telefoons dat zelf kunnen doen dan gaat dat een stuk sneller en heb je dus geen servers nodig.”
Hij denkt hoe energiezuiniger de computer hoe meer toepassingen er mogelijk worden (waarmee de energiezuinigheid weer om zeep geholpen wordt, denk ik dan).

Bron: Science Daily