Pomohli špeciálne nanodrôty
Inžinieri z Massachusettskej univerzity v Amherste vytvorili prvý umelý neurón, ktorý sa správa takmer rovnako ako ten biologický. Tento miniatúrny prvok dokázal v laboratórnych experimentoch priamo komunikovať so živým neurónom spôsobom, ktorý je tichý, stabilný a energeticky úsporný. Ide o prvý prípad, keď umelý neurón prenáša elektrické signály pri napätí a spotrebe energie, ktoré sa takmer presne zhodujú s biologickou realitou, upozorňuje Science Alert.
Kým doterajšie modely umelých neurónov potrebovali desaťnásobne vyššie napätie a stonásobne viac energie, nový systém vyvinutý tímom Jun Yaa sa dokáže prispôsobiť jemnej „rečovej“ frekvencii ľudských nervových buniek. Namiesto hlučného prenosu signálov ide o priamy, nízkoenergetický dialóg, v ktorom sa signály prenášajú s napätím približne 0,1 voltu.
Zásadnou inováciou sú proteínové nanodrôty, ktoré výskumníci vypestovali pomocou baktérií. Tieto organické štruktúry dokážu fungovať vo vlhkom prostredí, podobne ako mozgové bunky, a umožňujú umelým neurónom napodobniť prirodzenú elektrochemickú aktivitu. Tento prístup otvára nové možnosti v oblasti tzv. neuromorfnej integrácie.
Stenčujúca sa hranica medzi mozgom a počítačom
Z pohľadu energetiky ide o technologický míľnik s obrovským potenciálom. Ak sa takéto nízkonapäťové neuróny podarí prepojiť do funkčných sietí, mohli by raz nahradiť tradičné tranzistory a čipy, ktoré dnes poháňajú výpočtovú techniku. Počítače založené na princípoch biologických neurónov by spotrebovali len zlomok energie, ktorú dnes vyžadujú dátové centrá či superpočítače.
Podľa Yaa dnešné nositeľné zariadenia, ako sú senzory či zdravotné monitory, musia elektricky zosilňovať každý signál z tela, aby ho dokázal spracovať počítač. Tento medzičlánok zvyšuje nielen spotrebu energie, ale aj zložitosť elektronických obvodov. Ak by sa však použili umelé neuróny pracujúce pri nízkom napätí, zosilňovanie by nebolo potrebné vôbec. Výsledkom by boli jednoduchšie, úspornejšie a zároveň presnejšie systémy.
