Los ingenieros de la Universidad de Massachusetts Amherst están dirigiendo un equipo de investigación que está desarrollando un nuevo tipo de nanodispositivo para microprocesadores de computadora que puede imitar el funcionamiento de una sinapsis biológica, el lugar donde una señal pasa de una célula nerviosa a otra en el cuerpo. El trabajo aparece en la publicación anticipada en línea de Materiales de la naturaleza .

Este tipo de computación neuromórfica en la que los microprocesadores se configuran más como cerebros humanos es una de las tecnologías de computación transformadora más prometedoras que se están estudiando actualmente.

J. Joshua Yang y Qiangfei Xia son profesores del departamento de ingeniería eléctrica e informática de la Facultad de Ingeniería de UMass Amherst. Yang describe la investigación como parte de un trabajo colaborativo en un nuevo tipo de dispositivo memristivo.

Los dispositivos de memoria son interruptores de resistencia eléctrica que pueden alterar su resistencia según el historial de voltaje y corriente aplicados. Estos dispositivos pueden almacenar y procesar información y ofrecer varias características de rendimiento clave que superan la tecnología de circuitos integrados convencional.

"Los memristores se han convertido en un candidato líder para permitir la computación neuromórfica al reproducir las funciones en sinapsis biológicas y neuronas en un sistema de red neuronal, al tiempo que proporciona ventajas en cuanto a energía y tamaño, "dicen los investigadores.

La computación neuromórfica, es decir, los microprocesadores configurados más como cerebros humanos que como chips de computadora tradicionales, es una de las tecnologías de computación transformadora más prometedoras que se encuentran actualmente en estudio intensivo. Xia dice, "Este trabajo abre una nueva vía de hardware de computación neuromórfica basada en memristores".

Dicen que la mayoría de los trabajos previos en este campo con memristores no ha implementado la dinámica de difusión sin utilizar una gran tecnología estándar que se encuentra en los circuitos integrados comúnmente utilizados en microprocesadores. microcontroladores, memoria estática de acceso aleatorio y otros circuitos lógicos digitales.

Los investigadores dicen que propusieron y demostraron una solución bioinspirada a la dinámica de difusión que es fundamentalmente diferente de la tecnología estándar para circuitos integrados, al tiempo que comparte grandes similitudes con las sinapsis. Ellos dicen, "Específicamente, Desarrollamos un memristor de tipo difusivo donde la difusión de átomos ofrece una dinámica similar y las escalas de tiempo necesarias como su bio-contraparte, conduciendo a una emulación más fiel de las sinapsis reales, es decir., un verdadero emulador sináptico ".

Los investigadores dicen:"Los resultados aquí proporcionan un camino alentador hacia la emulación sináptica utilizando memristores difusivos para la computación neuromórfica".

El título del artículo es "Memistores con dinámica difusiva como emuladores sinápticos para la computación neuromórfica".