El consumo de energía de los centros de datos de todo el mundo está aumentando. Esto crea una gran demanda de nuevas tecnologías que podrían conducir a computadoras de bajo consumo. En un nuevo estudio, Los físicos de la Universidad de Radboud han demostrado que esto también podría lograrse mediante el uso de chips cuyo funcionamiento está inspirado en el del cerebro humano. El estudio fue publicado en la revista científica Letras de física aplicada el 16 de mayo.

En comparación con nuestras computadoras actuales, el cerebro humano usa una fracción de la energía para procesar la misma cantidad de datos. Esto es posible debido al hecho de que nuestros cerebros pueden procesar datos en paralelo y almacenarlos haciendo conexiones más fuertes o más débiles.

"Queríamos ver si podíamos implementar esta propiedad de plasticidad en un sistema artificial y combinarla con la técnica rápida y energéticamente eficiente para controlar el magnetismo usando la luz". que ya se ha aplicado desde hace algún tiempo, "dicen Johan Mentink y Theo Rasing, ambos físicos de la Universidad de Radboud. "Esto eventualmente debería conducir a computadoras inteligentes y energéticamente eficientes".

Analógico en lugar de digital

La posibilidad de un almacenamiento de datos rápido y energéticamente eficiente mediante el magnetismo se conoce desde hace algún tiempo. Al disparar pulsos de luz cortos al material magnético, los giros magnéticos en el material se invierten, que cambia un 0 en un 1, y viceversa. "Pero para que estos imanes se comporten como sinapsis en el cerebro, lo que permitiría no solo almacenar datos sino también procesarlos, Se debe permitir que los imanes cambien continuamente. "Explica Johan Mentink.

"Pudimos otorgarle a los imanes esta propiedad asegurándonos de que el estado magnético del material cambia gradualmente bajo la influencia de la luz, en lugar de hacer un giro completo a la vez. Esto podría compararse con un reloj analógico que se mueve gradualmente, en contraste con un reloj digital ".

Comportamiento de aprendizaje de los imanes

Esta nueva propiedad plástica allanó el camino para que los investigadores construyeran una pequeña red neuronal artificial, en el que se unían dos áreas separadas del imán, dos sinapsis artificiales. Rasing:"Hemos demostrado que es posible construir una red neuronal artificial utilizando imanes, que no solo almacena datos, sino que también es capaz de clasificar patrones y mostrar comportamientos de aprendizaje ".

Los investigadores ahora quieren investigar si pueden construir redes neuronales más grandes siguiendo este enfoque. "Ahora, la red neuronal está aprendiendo de la retroalimentación que recibe de una computadora externa. A largo plazo, esperamos encontrar un principio físico para implementar la retroalimentación en el propio material. Esto tendría un impacto significativo en la forma en que las redes neuronales artificiales podrían aplicarse en nuestra sociedad, "Dice Mentink.