عندما يتعلق الأمر بأجهزة الكمبيوتر ، فإن البشر لديهم حاجة لا تشبع للسرعة.
ومع ذلك ، مع تصميماتنا الحالية ، بدأنا نقترب من بعض القيود الأساسية على مدى السرعة التي يمكن أن تحصل عليها.
حسنا ، ماذا لو كان هناك نوع مختلف من أجهزة الكمبيوتر ، يعمل بشكل أسرع ، ويستخدم طاقة أقل ، وكل البرية تقلل من التلوث الناجم عن النفايات الإلكترونية؟
حسنا ، هذا كل شيء علم ، لا خيال.
ربما يكون أحد أغرب الأشياء التي ستراها في مختبر العلوم ، خاصة في المختبر الذي يصنع أجزاء الكمبيوتر.
انها مجرد معالجتها متجر اشترى العسل.
إنه خارج الرف ، دب لطيف قليلا حتى نتمكن من وضعه في الصور.
لكن بالنسبة لزوي تمبلين وماهيتي تانيم ، فإن هذا العسل هو المفتاح.
لأنها رخيصة ويمكن للجميع الوصول إليها بسهولة.
كما أن لها خصائص كيميائية طبيعية تجعلها أساسا واعدا لنوع جديد من مكونات الكمبيوتر الصديقة للبيئة التي يتم تطويرها في شمال غرب المحيط الهادئ.
تنتج الإلكترونيات بشكل عام الكثير من النفايات السامة ، كما لو كانت في الحقيقة كمية مدمرة من النفايات الإلكترونية التي تحدث.
ينتج العالم حوالي 50 مليون طن من النفايات الإلكترونية سنويا.
يتم إعادة تدوير 20٪ فقط ، مما يعني أن ال 80٪ الأخرى ينتهي بها المطاف في مدافن النفايات.
إن استخدام العسل بدلا من مواد مثل السيليكون وأجهزة الكمبيوتر سيجعل إعادة التدوير أسهل وأقل سمية لأن العسل يتحلل في الماء.
أود أن أرى هذا يصبح نقطة انطلاق لتنظيف النفايات إلكترونيا وإخراج المواد العضوية إلى هاتفك للاستخدام التجاري.
جزء الكمبيوتر الذي يبنيه الفريق هو شيء جديد نسبيا في عالم الإلكترونيات.
يطلق عليه اسم memristor.
Memristor هو portmanteau من الكلمات الذاكرة والمقاوم ، وكلاهما ضروري لأجهزة الكمبيوتر.
يحتوي العسل على الخصائص الكيميائية اللازمة لجعل mem risters يعمل.
لذلك لديهم سلاسل جزيئية كبيرة في المادة ونحن بحاجة إلى سلاسل الجزيئات هذه حتى نتمكن من صنع أجهزتنا.
ركز الفريق أيضا على العسل لأنه مستقر ولا يفسد ، وعلى عكس مواد الكمبيوتر التقليدية ، فإن إنتاجه يفيد البيئة بالفعل.
سنقوم بإسقاط العسل عليه.
يستخدم Templin جهاز طرد مركزي لتدوير العسل إلى طبقة رقيقة متساوية.
إنه أرق من شعرها.
وقالت انها سوف تجعل memrister عن طريق شطيرة العسل بين 2 أقطاب معدنية.
لديك معدن عازل معدني.
مزيج الذاكرة ومقاومة الكهرباء فريد من نوعه في الإلكترونيات ، ولكن هناك مكان آخر حيث يكون هذا السرد شائعا جدا في أدمغتنا.
أدمغتنا مليئة بالخلايا العصبية التي تسمى الخلايا العصبية ، وعندما نتعلم ، تخلق خلايانا العصبية روابط بين بعضها البعض.
النقاط التي تتصل بها الخلايا العصبية هي نقاط الاشتباك العصبي.
عندما نسمع معلومة جديدة ، يتم بناء جسر صغير عبر المشبك.
الجسر هو ذاكرتنا.
كلما سمعنا المعلومات المتكررة ، كلما أصبح جسر الذاكرة أكثر قوة.
الخلايا العصبية لدينا والمشبك ، يعالجون البيانات ويخزنون البيانات في نفس الوقت.
هذا الغرض المزدوج هو صفقة ضخمة ويساعد على جعل أدمغتنا أجهزة الكمبيوتر الأكثر كفاءة على هذا الكوكب.
يعمل تذكار الفريق بنفس الطريقة.
يبني الجسور من خلال الصيد عندما يتعرض لمستويات معينة من الكهرباء ، هذه هي معالجة البيانات.
عندما تتوقف الكهرباء عن التدفق ، يظل الجسر سليما.
هذه هي الذاكرة.
إذا قمت بعكس تدفق الكهرباء ، يتم مسح الذاكرة نظيفة.
نحن نبني أنظمة ذاكرة فعالة مثل كيفية تخزين الدماغ للذاكرة.
لذلك نحن بحاجة إلى مهمة أساسية لكتابة البيانات في الذاكرة ، ثم بعد ذلك نقوم بمسح البيانات.
ستظهر الاختبارات ما إذا كان جهاز mem rister القائم على العسل قادرا على تعلم وتخزين الذاكرة مثل نقاط الاشتباك العصبي لدينا.
فكرة.
أعتقد أنك بحاجة إلى تحريك المسبار قليلا.
لا يوجد اتصال.
أوه ، ها أنت ذا.
سيكونون قادرين على تتبع أداء Honey Mem Rister من خلال قراءات على الكمبيوتر.
إنها تشغل المجسات ويوضح الرسم البياني الجسر الذي يتشكل عبر العسل.
الآن البيانات مكتوبة في الذاكرة ، ثم ما نحتاجه هو محو البيانات.
أنها تعكس تدفق الكهرباء.
في الأساس تريد حرق هذا الجسر.
ينهار الجسر.
جميل.
هذا هو الدليل على أن جهاز العسل لدينا هو ذاكرة ، نعم.
لذا إذا كان لديك مكون كمبيوتر يحاكي خلية دماغية ، فهل يمكنك تجميع مجموعة منها معا والحصول على جهاز كمبيوتر يحاكي الدماغ؟
الجواب نعم.
في الوقت الحالي ، يحاكي جهازنا المشبك العصبي الأحادي ، لكننا نريد دمج هذه الأجهزة معا ومن ثم سيتصرف هذا مثل دماغنا.
هذه هي الفكرة وراء الحوسبة العصبية ، ثورة جديدة في تصميم الكمبيوتر.
هذه لبنة بناء مثل هذه هي مشبك عصبي من دماغي.
لذلك من خلال الجمع بين الملايين من الأجهزة مثل هذه ، يمكنني بناء شريحة عصبية يمكنها في الواقع إجراء الحساب الذي يمكن للكمبيوتر العملاق القيام به ، ولكن في غضون 100 مرة أسرع وباستخدام طاقة أقل 1000 مرة.
يعتمد كل جهاز كمبيوتر نستخدمه تقريبا على تصميم عمره 80 عاما ، بنية فون نيومان.
في هذا التصميم ، يكون جزء الكمبيوتر الذي يعالج المعلومات منفصلا عن الجزء الذي يخزنها.
تستهلك أنظمة الحوسبة التقليدية هذه كمية هائلة من الطاقة.
أنها تتطلب وقتا ، لذلك فهي أبطأ.
تعمل أجهزة الكمبيوتر العصبية على حل عنق الزجاجة هذا جزئيا من خلال وجود المعالج والتخزين في مكان واحد.
أريد أن يوفر بحثي حلا.
هذا ما يفعله الفريق من خلال تطوير مكون كمبيوتر قابل للتحلل مصنوع من العسل.
بالنسبة لنظام كمبيوتر أكثر كفاءة في استخدام الطاقة من أي نظام رأيناه على الإطلاق ، يأخذ الفريق أجهزة الكمبيوتر إلى عصر جديد أسرع وأنظف.
أنا في الواقع محظوظ للغاية لأنني نشأت وترعرعت في شمال غرب المحيط الهادئ الذي يهتم بالبيئة إلى هذا المستوى ، حيث يمكنني إجراء بحث يمكن أن يساعد البيئة حقا بطريقة لم يتم استكشافها من قبل.
لا نحتاج إلى كمبيوتر عملاق لنكتشف أن كل العلوم ، لا الخيال ، لن تكون ممكنة بدون دعم أعضاء OPB.
شكرا.
ولا تفوت فرصة الحصول على أي من برامج OPB Science Outdoors and Arts من خلال الاشتراك في opbinsider@opb.org/allscience.