Мозок і комп’ютер можуть мати схожість у деяких функціях, таких як обчислення та організація, але вони дуже різні. І їхні відмінності є структурними. Комп’ютери побудовані не так, як мозок – але чи могли б вони бути такими? Ця ідея існує вже давно, і зараз дослідники зробили важливий крок вперед. Вони створили пристрій, який діє як синапс.
Центральна нервова система в основному складається з нейронів або нервових клітин. Вони передають сигнали між собою за допомогою синапсів – з’єднань між нейронами, де інформація передається і обробляється. Вони мають фундаментальне значення для функціонування мозку.
Синапси роблять це за допомогою іонів, електрично заряджених атомів або молекул, розчинених у воді. Нова робота показує, що можна створити штучний синапс, який також працює з водою і солями. Вирішальне значення для цього має пристрій завширшки з два аркуші паперу, який називається іонтронний мемристор.
Незважаючи на складну назву, його форма і поведінка прості. Він має форму конуса і заповнений розчином води та солей. Коли він отримує електричний імпульс, іони у воді рухаються, змінюючи концентрацію солі. Це схоже на те, що робить справжній синапс мозку.
“Хоча штучні синапси, здатні обробляти складну інформацію, вже існують на основі твердих матеріалів, ми вперше показуємо, що цей подвиг також може бути здійснений за допомогою води і солі, – сказав провідний автор дослідження Тім Камсма, аспірант Утрехтського університету, у своїй заяві. “Ми ефективно відтворюємо поведінку нейронів за допомогою системи, яка використовує те саме середовище, що й мозок”.
Іонотронічний мемристор був розроблений південнокорейськими вченими, і випадкова зустріч з Камсмою призвела до співпраці. Разом вони побачили можливість використання пристрою як обчислювального синапсу. Це не функціонуючий комп’ютер, але він показує, що можна створити комп’ютероподібний пристрій, який не просто має синапси, а синапси, які поводяться так само, як наші власні.
“Це є важливим кроком на шляху до комп’ютерів, які не лише здатні імітувати схеми комунікації людського мозку, але й використовувати ті ж самі засоби, – додає Камсма. “Можливо, це в кінцевому підсумку прокладе шлях до обчислювальних систем, які більш точно відтворюватимуть надзвичайні можливості людського мозку”.
