Ny upptäckt kan ge hjärnliknande datorer

Publicerad 2 december 2021 kl 10.53

Startsidan. Att få datorer att göra beräkningar lika energisnålt som våra hjärnor har länge varit ett mål för forskningen. Nu har en svenskledd studie för första gången lyckats kombinera en minnesfunktion med en beräkningsfunktion i samma komponent. Upptäckten banar väg för effektivare teknik i alltifrån mobiltelefoner till självkörande bilar.

Gilla artikeln på Facebook

Datorer som kan ta sig an avancerade kognitiva uppgifter som att känna igen språk och bilder – eller som har övermänskliga schackkunskaper – har tack vare AI-tekniker fått stort genomslag de senaste åren.

Samtidigt är den mänskliga hjärnan än så länge överlägsen när det gäller hur effektivt och energisnålt som uppgifterna kan utföras.

– Att hitta nya sätt att göra beräkningar som liknar hjärnans energieffektiva processer har varit ett stort forskningsmål i årtionden. Just kognitiva uppgifter som bild- och röstigenkänning kräver mycket datorkraft, och energisnålare lösningar är särskilt viktiga i mobila applikationer som exempelvis mobiltelefoner, drönare eller satelliter, säger Johan Åkerman, professor i tillämpad spinntronik vid Göteborgs universitet, i ett utskick.

Han har i samarbete med en forskargrupp vid Tohoku universitet i Japan lett en studie som nu har tagit ett viktigt steg på vägen. I studien, som har publicerats i tidskriften Nature Materials, har forskarna för första gången lyckats koppla samman de två huvudsakliga verktyg som finns för de avancerade beräkningarna: oscillatornätverk och memristorer.

Oscillatorer kan beskrivas som svängningskretsar som kan göra beräkningar, och som kan liknas vid mänskliga nervceller. Memristorer är programmerbara resistorer som också kan utföra beräkningar och dessutom har inbyggt minne, och som därmed kan liknas vid minnesceller. När forskarna nu har kunnat integrera de båda, är mycket vunnet.

– Det här är ett viktigt genombrott eftersom vi visar att det går att kombinera en minnesfunktion med en beräkningsfunktion i samma komponent. De här komponenterna fungerar mer som de energismarta neurala nätverken i hjärnan, och kan därför bli viktiga byggstenar i framtida, mer hjärnliknande datorer, säger Johan Åkerman.

Enligt Johan Åkerman öppnar upptäckten för snabbare, smidigare och mindre energikrävande teknik inom en mängd områden. Han framhåller att det är en stor fördel att forskargruppen har lyckats framställa komponenterna i extremt små format: hundratals komponenter får plats på en yta som motsvarar en bakteries storlek. Det kan få särskilt stor betydelse för mindre applikationer som mobiltelefoner.

– Många funktioner i mobiltelefoner skulle underlättas med mer energieffektiva beräkningsmöjligheter. Ett exempel är digitala assistenter som Siri eller Google. Idag sker all hantering via servrar eftersom beräkningarna kräver för mycket energi för mobilernas små format. Om beräkningarna istället kan göras lokalt, direkt i mobilen, kan de ske snabbare och enklare när ingen uppkoppling mot servrar behövs, säger han.

Han nämner självkörande bilar och drönare som andra exempel där en mer energisnål beräkningskapacitet skulle föra utvecklingen framåt.

– Ju mer energieffektivt det går att göra kognitiva beräkningar, desto fler tillämpningar öppnar sig. Därför har vår studie verkligen potential att flytta området framåt, säger han.


Nyheter från förstasidan

Bah Kuhnke nobbad som EU-talman efter rasistattack

MP-profilen fick rungande nej av Europaparlamentet. Anklagade ledamöterna för att vilja skicka ut henne ur Europa.0 

Ekonominyheter

Antiwar.com

Utrikespolitiska nyheter med fokus på icke-interventionism.

Senaste huvudledare

Tidningen mörkar bestialiska brottet. Låter istället våldtäktsmannen posera som "cool" gangster på stämningsfulla bilder i tidningens reportage.0 

Mer från Startsidan

Swebbtv lanserar Youtube-alternativ

SwebbTube är en fri och öppen videoplattform.. Ska "ge alternativa röster en chans att bli hörda".0 

Testkrav för inresa till Sverige tas bort

Nya regler från 21 janauri.. "Resenärer bedöms inte längre utgöra en särskild risk för att påverka spridningen av omikron."0 

Vetenskap

Mikrorobotar kan bilda eget ben. Svenska och japanska forskarnas uppfinning.0 

Stor ras-studie fann gen som skyddar mot corona. Jämförde européers och afrikaners skilda DNA-uppsättningar.0 

Kultur

Ny bokhandel säljer böcker som nobbas av Bonnier. Uppger sig ha marknadens största urval.0 

Pedofilanklagelserna mot Bob Dylan växer. Vänsterikonen anklagas för "månader" av sexövergrepp.0