محققان از طریق سیستم مغناطیسی، عملکرد مغز و فراموشی های مغزی(آلزایمر) را بهبود می بخشند.
با ظهور داده های بزرگ، معماری های محاسباتی فعلی ناکافی هستند، چراکه مشکلات در کاهش اندازه ترانزیستورها«مهم‌ترین قطعه‌ی مداری در الکترونیک است و برای تقویت یا قطع و وصل سیگنالها به کار می‌رود. ترانزیستور یکی از ادوات حالت جامد است که از مواد نیمه‌رسانایی مانند سیلیسیم و ژرمانیم ساخته می‌شود. یک ترانزیستور در ساختار خود دارای پیوندهای نوع N و نوع P است»، مصرف انرژی زیاد و سرعت عملکرد محدود، محاسبات نورومورفیک را به یک جایگزین امیدوارکننده تبدیل کرده است.
محاسبات نورومورفیک، یک الگوی محاسباتی جدید الهام گرفته از مغز، فعالیت سیناپس های بیولوژیکی را با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی بازتولید می کند. چنین دستگاه هایی به عنوان سیستمی از سوئیچ ها کار می کنند، به طوری که موقعیت ON مربوط به حفظ اطلاعات یا "یادگیری" است، در حالی که موقعیت OFF مربوط به حذف یا "فراموش کردن" اطلاعات است.
روش جدید برای تقلید از توابع سیناپس
در اینجا های فن تک لازم می داند توضیح اجمالی در ارتباط با توابع سیناپس به خواننده های عزیز بدهد.
یا همایه یک ساختار زیستی در پایانه همه آکسونها است، که از راه آن یک سلول عصبی پیام خود را به دندریت(زائده‌های رشته مانندیست که به جسم سلولی نورون‌ها، متصل هستند. دِندریت‌ها نقشِ آورنده پیام‌های صادر شده از سلول حسی مجاور یا نورون های رده بالاتر به درون سلول را به عهده دارند)، جسم سلولی یا اکسون یک یاخته‌ی عصبی دیگر یا سلولی ماهیچه‌ای یا یک غده می‌فرستد. نورون‌ها، بنیادین‌ترین سلول های عصبی هستند.
تا پیش از این، اکثر سیستم‌هایی که برای این منظور استفاده می‌شدند، در نهایت توسط جریان‌های الکتریکی کنترل می‌شدند که شامل اتلاف انرژی قابل توجهی از طریق اتلاف گرما بود. در اینجا، پیشنهاد محققان استفاده از مغناطیسی یونیک، کنترل غیرفرار خواص مغناطیسی مواد با مهاجرت یونی مبتنی بر ولتاژ بود، که مصرف برق را به شدت کاهش می‌دهد و ذخیره‌سازی داده‌ها را بهینه می‌کند.
اتلاف گرما با اثرات مهاجرت یون کاهش می‌یابد، همچنین حرکت مغناطیسی یونی اکسیژن در دمای اتاق معمولاً برای کاربردهای صنعتی آهسته است و برای تغییر حالت مغناطیسی چندین ثانیه یا حتی چند دقیقه زمان نیاز دارد. برای حل این مشکل، این تیم استفاده از مواد هدف را بررسی کردند که ساختار کریستالی آنها قبلاً حاوی یون‌هایی بود که قرار است حمل شوند. چنین اهداف مغناطیسی یونی می‌توانند تغییرات کاملاً برگشت‌پذیر از حالت غیر فرومغناطیسی (خاموش) به حالت فرومغناطیسی (روشن) و بالعکس را فقط با حرکت اکسیژن مبتنی بر ولتاژ از هدف به سمت یک مخزن (روشن) و برعکس (OFF).
طیف جذب پرتو ایکس (XAS) نمونه‌ها در خط پرتو BOREAS از سنکروترون ALBA(synchrotron)« نخستین بار توسط لوییس آلوارز ابداع شد، نوعی از شتاب دهنده ذرات به شکل یک حلقه دایره‌ای است که با کمک میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی، تابش الکترومغناطیسی تولید می‌کند ذراتی که با سرعتی نزدیک به سرعت نور در یک محیط الکترومغناطیسی حرکت می‌کنند» انجام شد. XAS برای مشخص کردن، در دمای اتاق، ترکیب عنصری و حالت اکسیداسیون سری اکسید کبالت، که برای نازک‌ترین و ضخیم‌ترین فیلم‌ها متفاوت بود، استفاده می شود. این یافته ها برای درک تفاوت در حرکت مغناطیسی یونی اکسیژن بین سری های اکسید کبالت بسیار مهم است.
از آنجایی که سرعت های عملیاتی به دست آمده در این کار مشابه سرعت های مورد استفاده برای محاسبات نورومورفیک بود، نازک ترین سری های اکسید کبالت بیشتر مورد بررسی قرار گرفتند. به طور خاص، اثرات مربوط به یادگیری قابلیت‌های نورومورفیک ایجاد شد و نتایج شواهدی را ارائه کردند که سیستم‌های مغناطیسی یونی می‌توانند عملکردهای «یادگیری» و «فراموش کردن» را تقلید کنند.
علاوه بر محاسبات نورومورفیک، کاربردهای عملی دیگری مانند حافظه های مغناطیسی و اسپینترونی« (Spintronics ) یا اسپین‌الکترونیک به مطالعه اسپین الکترون و گشتاور مغناطیسی مربوط به آن، برای کاربرد در ادوات حالت جامد گفته می‌شود.» نیز از نتایج این تحقیق بهره مند خواهند شد. ترکیب حافظه‌های مغناطیسی با مغناطیسی یونیک‌های کارآمد می‌تواند راهی ممکن برای کاهش انرژی‌های عملیاتی برای نسل بعدی رسانه‌های ذخیره‌سازی داده باشد، در حالی که مکانیسم‌های مغناطیسی یونی برای کنترل لایه‌های ضد فرومغناطیسی در حال حاضر نامزدهای امیدوارکننده‌ای برای توسعه دستگاه‌های اسپینترونیک هستند.
های فن تک از شما دعوت می کند نظرات خود را در مورد این مقاله به اشتراک بگذارید