Das Team von Ingenieuren am MIT hat Zehntausende winziger Memristoren (Speichertransistoren) mit einem Chip namens "Brain-on-a-Chip" entwickelt. Die auf Silizium basierenden Komponenten, die die Informationen des menschlichen Gehirns nachahmen, werden auf einen einzigen Chip übertragen. Der Chip hat sich als Sprungbrett erwiesen und kann bei verschiedenen Aufgaben gespeicherte Bilder "merken" und reproduzieren.
Die Forscher stellten jeden Memristor aus Silber- und Kupferlegierungen zusammen mit Silizium für das Design des Chips her. Das neue Memristordesign eignet sich für neuromorphe Geräte, dh für die Elektronik, die auf einem neuen Schaltungstyp basiert, der Informationen so verarbeitet, dass sie die neuronale Architektur des Gehirns nachahmen. Die vom Gehirn inspirierten Schaltkreise wie diese könnten in kleine, tragbare Geräte eingebaut werden und komplexe Rechenaufgaben ausführen, die von Supercomputern ausgeführt werden.
Die Speichertransistoren benötigen weniger Chipfläche als herkömmliche Transistoren, was leistungsfähigere, tragbare Computergeräte ermöglicht. Darüber hinaus wird kein WLAN benötigt. Das Problem bei den vorhandenen Memristordesigns besteht darin, dass sie nur begrenzte Fähigkeiten haben. Um diese Einschränkung zu überwinden, arbeitete das Team an der Metallurgie, der Wissenschaft, Metalle zu Legierungen zu verschmelzen und ihre kombinierten Eigenschaften zu untersuchen. Anstatt verschiedene Atome hinzuzufügen, um die Materialien zu stärken, kam das Team auf die Idee, die atomaren Wechselwirkungen im Memristor zu optimieren und einige Legierungselemente hinzuzufügen, um die Bewegung von Ionen im Medium zu steuern. Zu diesem Zweck wurde das Kupfer ausgewählt, das die Fähigkeit besitzt, sich mit Silber und Silizium zu verbinden und als eine Art Stabilisierungsbrücke zu fungieren.
Die künstlichen Synapsen werden verwendet, um echte Inferenztests durchzuführen, und das Team plant, diese Technologie weiterzuentwickeln, um größere Arrays für Bilderkennungsaufgaben zu haben. In ihrem ersten Test erstellte das Team ein Graustufenbild des Schildes von Captain America. Jedes Pixel stimmte mit einem entsprechenden Memristor auf dem Chip überein und es konnte mehrmals dasselbe gestochen scharfe Bild der Abschirmung erzeugt werden.
Die neueste Innovation hilft Benutzern beim Anschließen eines neuromorphen Geräts an eine Kamera in ihrem Auto. Sie kann Lichter und Objekte erkennen und sofort eine Entscheidung treffen, auch ohne Internetverbindung. Das Team erwartet, energieeffiziente Memristoren zu verwenden, um diese Aufgaben vor Ort in Echtzeit zu erledigen.