Esquema de un nano-oscilador de torque de espín, consistente en un espaciador no magnético (oro) entre dos capas ferromagnéticas, con magnetización m para la capa libre (azul) y M para la capa fija (plata). Una corriente inyectada en el oscilador induce precesiones de magnetización de m. Para nuestros experimentos usamos un nano-oscilador con un diámetro de 375 nm; sin embargo, son posibles diámetros de 10–500 nm. Crédito: Naturaleza (2017). DOI:10.1038 / nature23011
(Phys.org):un equipo de investigadores con miembros de Francia, Japón y Estados Unidos han creado un dispositivo magnético a nanoescala que imita el comportamiento de las neuronas y puede usarse para reconocer señales de audio humanas. En su artículo publicado en la revista Naturaleza , el equipo describe cómo construyeron su dispositivo, cómo funciona y qué tan precisos encontraron sus resultados. Frank Hoppensteadt, del Courant Institute of Mathematical Sciences, ofrece un artículo de News &Views sobre el trabajo realizado por el equipo y describe las ideas detrás de las computadoras neuromórficas (similares al cerebro) y cómo se están creando algunas de ellas.
Como su nombre lo indica, Las computadoras neuromórficas son dispositivos informáticos que funcionan imitando la forma en que funciona el cerebro humano; en tales sistemas, los investigadores crean dispositivos destinados a imitar neuronas, sinapsis, etc. En este nuevo esfuerzo, los investigadores construyeron un dispositivo de este tipo y lo utilizaron para reconocer señales de audio humanas. Notablemente, Dichos dispositivos son típicamente analógicos en lugar de digitales y se espera que ofrezcan algunas ventajas sobre las computadoras tradicionales (menor necesidad de energía, capacidad de entrenamiento y mayores velocidades de transferencia de datos) si se pueden desarrollar. En este nuevo esfuerzo, los investigadores construyeron una computadora neuromórfica a nanoescala con 400 neuronas dispuestas en una matriz y colocadas en un chip de computadora.
Las neuronas estaban representadas por pequeños pilares de tres capas:un espaciador no magnético entre dos capas ferromagnéticas. Una corriente eléctrica continua indujo una magnetización directa en la parte superior de la neurona, y una corriente secundaria hizo que la magnetización oscilara de manera estable. Para utilizar la matriz como dispositivo informático, los investigadores dijeron en voz alta un número de un solo dígito, como "uno", en un micrófono, que alimentaba el sonido a un procesador digital que lo convertía en una señal eléctrica. Luego, la señal eléctrica se alimentó al chip imitador de neuronas, que los investigadores denominaron reservorio. Otra computadora digital leyó las oscilaciones de las neuronas, los analizó, y luego traducir el resultado a una forma humana reconocible, como mostrar la palabra "uno" en una pantalla de video. Al probar el dispositivo con múltiples voces, el equipo encontró que tenía una precisión del 99,6 por ciento.
El dispositivo es claramente rudimentario, y fue construido únicamente con fines de investigación, pero sí demuestra que las computadoras neuromórficas son más que simples vuelos de fantasía:pueden muy bien aumentar las computadoras futuras, ofreciendo nuevas formas de procesar la información.
© 2017 Phys.org
