W końcu ludzki mózg może przetwarzać ogromne ilości informacji w sposób szybki, dokładny i ze stosunkowo niskim zużyciem energii. Na przykład rozpoznawanie twarzy przychodzi nam zazwyczaj bardzo naturalnie i nie odczuwamy niemal żadnego wysiłku, gdy go dokonujemy. Z drugiej strony, wykonanie tego samego zadania przez komputer prowadzi do zakrojonego na szeroką skalę przetwarzania danych oraz wysokiego zużycia energii.
Czytaj też: Zamierzasz w tym roku kupić nowego iPhone’a? Może lepiej jeszcze się wstrzymaj
Co więcej, może się okazać, iż maszyna wcale nie za dobrze radzi sobie z tym, co miała zrobić. I to nawet przy sporych nakładach z jej strony. Właśnie dlatego inżynierowie próbujący stworzyć komputer idealny tak bardzo inspirują się swoimi własnymi mózgami. Takie biologiczne komputery pokładowe – przynajmniej obecnie – zdecydowanie przewyższają maszyny, jeśli weźmiemy pod uwagę całokształt ich funkcjonowania.
Materiał wykazujący właściwości podobne do elementów tworzących ludzki mózg mógłby znacząco usprawnić projektowanie zaawansowanych maszyn
Być może wkrótce się to zmieni, ponieważ Alex Frañó i jego współpracownicy najwyraźniej dokonali pewnego przełomu. Mówiąc dokładniej, wraz z innymi naukowcami stworzył on materiał kwantowy zdolny do naśladowania zachowań wykazywanych przez neurony czy synapsy występujące w mózgu. Kulisy prowadzonych eksperymentów zostały niedawno zaprezentowane na łamach Nano Letters. Jak się okazuje, bodźce elektryczne przekazywane między sąsiednimi elektrodami mogą również wpływać na elektrody, które ze sobą nie sąsiadują. Taka właściwość jest określana mianem nielokalności i może prowadzić do skuteczniejszego naśladowania funkcji mózgu przez urządzenia zwane komputerami neuromorficznymi.
Pierwszy etap badań obejmował symulacje i obliczenia, natomiast drugi doprowadził do bardziej praktycznych działań. Członkowie zespołu badawczego pobrali cienką warstwę niklu, by później wstawić jony wodoru i umieścić metalowy przewodnik na wierzchu. Jako że drut jest przymocowany do metalu, to sygnał elektryczny może zostać wysłany do niklu. Atomy wodoru przechodzą wtedy do określonej konfiguracji, a nawet jeśli sygnał zniknie, to sama konfiguracja pozostaje. Można to porównać do tego, co w przypadku ludzi nazywamy wspomnieniami.
Czytaj też: Polacy stworzyli taki laser, że aż ręce same składają się do oklasków
Ostatecznie przekłada się to na uczenie w sposób podobny, jak ma to miejsce w ludzkim mózgu. Uczenie zachodzi bowiem nie w sposób liniowy, lecz w złożonych warstwach. Każda informacja tworzy połączenia w wielu obszarach naszego komputera pokładowego, z czego korzystamy w kontekście różnych wyzwań. Jak wyjaśnia główny autor badań, celem jest sprawienie, by rozwój urządzeń opartych na sztucznej inteligencji odnosił się nie tylko do kwestii oprogramowania, ale również sprzętu. Wiedząc, iż możliwe jest odtworzenie nielokalnego zachowania w materiale syntetycznym, naukowcy będą teraz chcieli tworzyć jeszcze bardziej zaawansowane układy z większą liczbą elektrod.