Quando si tratta di computer, gli esseri umani hanno un bisogno insaziabile di velocità.
Tuttavia, con i nostri progetti attuali, stiamo iniziando ad avvicinarci ad alcuni limiti fondamentali su quanto possono diventare veloci.
Beh, cosa succederebbe se ci fosse un diverso tipo di computer, uno che funziona più velocemente, consuma meno energia e riduce l'inquinamento da rifiuti elettronici?
Beh, questa è tutta scienza, non finzione.
Probabilmente è una delle cose più strane che vedrai in un laboratorio di scienze, specialmente in un laboratorio che produce parti di computer.
È solo miele trasformato acquistato in negozio.
È pronto per lo scaffale, un piccolo orsetto carino così possiamo metterlo in foto.
Ma per Zoe Templin e Maheti Tanim, questo miele è fondamentale.
Perché è economico ed è facilmente accessibile a tutti.
Ha anche proprietà chimiche naturali che lo rendono una base promettente per un nuovo tipo di componente informatico ecologico in fase di sviluppo nel nord-ovest del Pacifico.
L'elettronica in generale produce così tanti rifiuti tossici, come se fosse davvero una quantità devastante di rifiuti elettronici che si verificano.
Il mondo produce circa 50 milioni di tonnellate di rifiuti elettronici all'anno.
Solo il 20% viene riciclato, il che significa che l'altro 80% finisce in discarica.
L'uso del miele al posto di materiali come il silicio e i computer renderebbe il riciclaggio più facile e meno tossico perché il miele si decompone nell'acqua.
Mi piacerebbe vedere questo diventare un trampolino di lancio per avere rifiuti elettronicamente puliti e ottenere effettivamente materiali organici nel telefono per l'uso commerciale.
La parte informatica che il team sta costruendo è qualcosa di relativamente nuovo nel mondo dell'elettronica.
Si chiama memristor.
Memristor è un portmanteau delle parole memoria e resistore, entrambe essenziali per i computer.
Il miele ha le caratteristiche chimiche necessarie per far funzionare i membri.
Quindi hanno grandi catene molecolari nel materiale e noi abbiamo bisogno di quelle catene molecolari per poter realizzare i nostri dispositivi.
Il team si è concentrato anche sul miele perché è stabile e non si deteriora e, a differenza dei materiali tradizionali per computer, la sua produzione in realtà avvantaggia l'ambiente.
Ci lasceremo cadere sopra del miele.
Templin usa una centrifuga per centrifugare il miele in uno strato sottile e uniforme.
È più sottile dei suoi capelli.
Farà il memrister inserendo il miele tra 2 elettrodi di metallo.
Hai un isolante metallico metallico.
La combinazione di memoria e resistenza all'elettricità del memristor è unica nell'elettronica, ma c'è un altro posto in cui questa combinazione è abbastanza comune nel nostro cervello.
Il nostro cervello è pieno di cellule nervose chiamate neuroni e, quando impariamo, i nostri neuroni creano connessioni tra loro.
I punti in cui i neuroni si connettono sono le sinapsi.
Quando sentiamo una nuova informazione, viene costruito un piccolo ponte attraverso la sinapsi.
Il ponte è la nostra memoria.
Più sentiamo le informazioni ripetute, più robusto diventa quel ponte di memoria.
I nostri neuroni e la sinapsi elaborano i dati e li memorizzano allo stesso tempo.
Questo duplice scopo è un grosso problema e aiuta a rendere il nostro cervello il computer più efficiente del pianeta.
Il membro della squadra lavora allo stesso modo.
Costruisce ponti attraverso la caccia Quando esposto a determinati livelli di elettricità, questa è l'elaborazione dei dati.
Quando l'elettricità smette di fluire, il ponte rimane intatto.
Questo è il ricordo.
Se si inverte il flusso di elettricità, la memoria viene cancellata.
Stiamo costruendo sistemi di memoria che sono efficienti quanto il modo in cui il cervello immagazzina la memoria.
Quindi dobbiamo fondamentalmente scrivere i dati nella memoria, quindi dopo cancelliamo i dati.
I test mostreranno se il loro mem rister a base di miele è in grado di apprendere e memorizzare la memoria come le nostre sinapsi.
Idea.
Penso che sia necessario spostare un po' la sonda.
Nessun contatto.
Oh, ecco qua.
Saranno in grado di monitorare le prestazioni di Honey Mem Rister attraverso una lettura sul computer.
Accendono le sonde e il grafico mostra il ponte che si forma attraverso il miele.
Quindi ora i dati sono scritti in memoria, quindi ciò di cui abbiamo bisogno è cancellare i dati.
Invertono il flusso di elettricità.
Fondamentalmente voglio bruciare quel ponte.
Il ponte si rompe.
Bello.
Questa è la prova che il nostro dispositivo per il miele è un ricordo, sì.
Quindi, se avete un componente del computer che imita una cellula cerebrale, potreste metterne insieme un po' e ottenere un computer che imita un cervello?
La risposta è sì.
In questo momento il nostro dispositivo simula un singolo neurone una singola sinapsi, ma vogliamo integrare questi dispositivi insieme e quindi questo si comporterà più come il nostro cervello.
Questa è l'idea alla base del calcolo neuromorfico, una nuova rivoluzione nella progettazione dei computer.
Questo è un mattone come questo è una sinapsi del mio cervello.
Quindi, combinando milioni di dispositivi come questo, posso costruire un chip neuromorfico che può effettivamente fare i calcoli che un supercomputer può fare, ma entro 100 volte più velocemente e utilizzando 1000 volte meno energia.
Praticamente tutti i computer che usiamo si basano su un progetto che ha 80 anni, l'architettura von Neumann.
In questo progetto, la parte del computer che elabora le informazioni è separata dalla parte che le memorizza.
Questo sistema di calcolo convenzionale consuma un'enorme quantità di energia.
Richiedono tempo, quindi sono più lenti.
I computer neuromorfici risolvono questo collo di bottiglia in parte avendo il processore e lo storage in un unico posto.
Voglio che la mia ricerca fornisca una soluzione.
Questo è ciò che il team sta facendo sviluppando un componente informatico biodegradabile fatto di miele.
Per un sistema informatico più efficiente dal punto di vista energetico di qualsiasi altro che abbiamo mai visto, il team sta portando i computer in una nuova era più veloce e pulita.
In realtà sono estremamente fortunato ad essere cresciuto nel nord-ovest del Pacifico che si preoccupa dell'ambiente a questo livello, dove posso fare ricerca che potrebbe davvero aiutare l'ambiente in un modo che non è mai stato esplorato prima.
Non abbiamo bisogno di un supercomputer per capire che tutta la scienza, nessuna finzione, non sarebbe possibile senza il supporto dei membri dell'OPB.
Grazie.
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