Durante las ultimas décadas, las computadoras han experimentado un progreso espectacular en el poder de procesamiento; sin embargo, incluso las computadoras más avanzadas son relativamente rudimentarias en comparación con las complejidades y capacidades del cerebro humano.

Los investigadores del Laboratorio de Investigación del Ejército del Comando de Desarrollo de Capacidades de Combate del Ejército de EE. UU. Dicen que esto puede estar cambiando a medida que se esfuerzan por diseñar computadoras inspiradas en la estructura neuronal del cerebro humano.

Como parte de una colaboración con la Universidad de Lehigh, Los investigadores del ejército han identificado una estrategia de diseño para el desarrollo de materiales neuromórficos.

"Materiales neuromórficos es un nombre que se le da a las categorías de materiales o combinación de materiales que brindan capacidades de computación y memoria en los dispositivos, "dijo el Dr. Sina Najmaei, un científico investigador e ingeniero eléctrico del laboratorio.

Najmaei y sus colegas publicaron un artículo, "Propiedades electrónicas y fonónicas dinámicamente reconfigurables en disulfuro de hafnio intercalado (HfS2), "en la edición de mayo de 2020 de Materiales hoy .

El concepto de computación neuromórfica es una solución en memoria que promete reducciones de órdenes de magnitud en el consumo de energía en comparación con los transistores convencionales. y es adecuado para la clasificación y el procesamiento de datos complejos. La limitada eficiencia energética de los transistores convencionales es una deficiencia tecnológica fundamental que impide el progreso futuro de la informática.

La investigación de materiales neuromórficos realizada durante los últimos 10 años se ha centrado en comprender las propiedades únicas de los materiales 2-D y sus estructuras multicapa de van der Waals.

"Los hallazgos son muy prometedores para estos materiales en aplicaciones electrónicas, pero también muestran que las interfaces únicas en estos materiales brindan una oportunidad sin precedentes para el diseño de propiedades de los materiales, "Dijo Najmaei.

Durante los últimos cuatro años, el equipo realizó un esfuerzo centrado en el diseño de propiedades de materiales para aplicaciones electrónicas de alto rendimiento.

"Nuestra investigación condujo a nuestra Materiales hoy papel, que amplía este esfuerzo para diseñar propiedades reconfigurables en estos materiales basados ​​en sistemas híbridos organometálicos / van der Waal y diseño de materiales neuromórficos, "Dijo Najmaei.

La computación neuromórfica procesa la información utilizando nuevos modelos de computación similares a los procesos cognitivos del cerebro.

"Para procesar y hacer inferencias racionales a partir de la entrada, se necesita información y un nuevo paradigma de la informática, "Dijo Najmaei." El hardware neuromórfico con capacidades de computadora en memoria promete cerrar esta brecha tecnológica cada vez mayor ".

Esta investigación es un paso importante hacia el desarrollo de la computación en memoria en dispositivos híbridos con propiedades funcionales únicas para la integración en dispositivos sensoriales cognitivos y supera importantes desafíos técnicos que impiden un enfoque de abajo hacia arriba para la racionalización del hardware de computación inspirado en el cerebro. él dijo.

Si los investigadores finalmente pueden desarrollar una computadora que pueda comportarse como el cerebro, sería extremadamente útil para el guerrero, Dijo Najmaei.

Computación neuromórfica, como un sistema neuronal, ofrecería capacidad informática completa con ventajas, como la robustez al daño, habilidad de aprender, adaptabilidad al cambio y otros. Tendría el potencial de reducir la potencia operativa en una magnitud de 1, 000 a 1 millón de veces en comparación con los paradigmas informáticos actuales.

Este nivel de procesamiento sería muy deseable para el reconocimiento de imágenes en sistemas autónomos, y para la inteligencia artificial en general. Dada la importancia de la IA y los sistemas autónomos en la guerra moderna, La computación neuromórfica puede muy bien ser una piedra angular para una amplia gama de futuras capacidades bélicas de salto adelante, Dijo Najmaei.