Después de muchas décadas de desarrollos asombrosos, los avances en la computación basada en semiconductores comienzan a desacelerarse a medida que los transistores alcanzan sus límites físicos en tamaño y velocidad. Sin embargo, los requisitos para la computación continúan creciendo, especialmente en inteligencia artificial, donde las redes neuronales a menudo tienenvarios millones de parámetros.Una solución a este problema es la computación de reservorios, y un equipo de investigadores dirigido por la Universidad de Osaka, con colegas de la Universidad de Tokio y la Universidad de Hokkaido, ha desarrollado un sistema simple basado en reacciones electroquímicas en corriente farádica que creenimpulsará los desarrollos en este campo.
La computación de reservorio es una idea relativamente reciente en computación. En lugar de los programas binarios tradicionales que se ejecutan en chips semiconductores, las reacciones de un sistema dinámico no lineal, el reservorio, se utilizan para realizar gran parte del cálculo. Varios sistemas dinámicos no lineales de cuánticaprocesos a componentes de láser óptico se han considerado como reservorios. En este estudio, los investigadores observaron la conductancia iónica de soluciones electroquímicas.
"Nuestro sencillo dispositivo de prueba consta de 90 pares de electrodos planos con una solución iónica que cae sobre su superficie", explica la profesora Megumi Akai-Kasaya, autora principal del estudio. "El voltaje de respuesta al voltaje de entrada se usa luego como elEsta respuesta de voltaje se debe tanto a las corrientes iónicas que pasan a través de la solución como a la corriente electroquímica.El sistema de adquisición de datos del dispositivo controla los nodos de lectura, lo que permite realizar pruebas en paralelo.
Los investigadores utilizaron el dispositivo para evaluar dos líquidos: moléculas de polioxometalato en solución y agua desionizada. El sistema mostró una "conexión directa" entre los nodos, independientemente de la muestra utilizada. Sin embargo, hubo diferencias. "La solución de polioxometalato aumentó ladiversidad de la corriente de respuesta, lo que la hace buena para predecir señales periódicas", dice el profesor Akai-Kasaya. "Pero resulta que el agua desionizada es mejor para resolver problemas no lineales de segundo orden". El buen rendimiento de estas soluciones demuestra su potencialpara tareas más complicadas, como reconocimiento de fuentes de escritura a mano, reconocimiento de palabras aisladas y otras tareas de clasificación.
Los investigadores creen que la transferencia de protones o iones con reacciones electroquímicas mínimas durante períodos cortos tiene el potencial de desarrollarse como un sistema informático más poderoso desde el punto de vista computacional, de bajo costo y eficiente en energía. La simplicidad del sistema propuesto abre nuevas y emocionantes oportunidades paradesarrollo de sistemas informáticos basados en reacciones iónicas electroquímicas.
Fuente de la historia:
Materiales proporcionado por Universidad de Osaka. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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