असाधारण स्मृति मनोरंजन क्षमता के साथ एक मस्तिष्क-प्रेरित आणविक संस्मरण | कंप्यूटर विज्ञान और सामग्री विज्ञान

नया पुन: कॉन्फ़िगर करने योग्य है मेमरिस्टर, या एक इलेक्ट्रॉनिक मेमोरी डिवाइस, एक आणविक प्रणाली पर आधारित है जो कई अलग-अलग श्रृंखला वोल्टेज पर चालू और बंद राज्यों के बीच स्विच कर सकता है, कागज़ पत्रिका में प्रकाशित स्वभाव.

नियोकोर्टेक्स में न्यूरॉन्स के बीच प्रचुर मात्रा में सिनैप्टिक इंटरकनेक्शन में जटिल तार्किक संरचनाएं शामिल हैं जो परिष्कृत निर्णय लेने में सक्षम बनाती हैं जो कि किसी भी कृत्रिम इलेक्ट्रॉनिक समकक्षों से काफी बेहतर प्रदर्शन करती हैं। भौतिक जटिलता वर्तमान सर्किट निर्माण तकनीकों से कहीं अधिक है: इसके अलावा, मस्तिष्क में नेटवर्क गतिशील रूप से पुन: कॉन्फ़िगर करने योग्य है, जो बदलते परिवेश में लचीलापन और अनुकूलन क्षमता प्रदान करता है। इसके विपरीत, नवीनतम अर्धचालक तर्क सर्किट पूर्वनिर्धारित तर्क कार्यों को करने के लिए मजबूत वायर्ड स्विच पर भरोसा करते हैं। तर्क सर्किट के प्रदर्शन को बढ़ाने के लिए, गोस्वामी और दूसरे. उन्होंने नैनोमीटर पैमाने पर भौतिक गुणों के जटिल तर्क को व्यक्त करके बुनियादी इलेक्ट्रॉनिक सर्किट तत्वों की फिर से कल्पना की। छवि क्रेडिट: सिंगापुर का राष्ट्रीय विश्वविद्यालय।

डॉ ए ने कहा: एरियनडो, शोधकर्ता ए.टी सिंगापुर का राष्ट्रीय विश्वविद्यालय.

“एक घटक में एकाधिक स्विचिंग का उपयोग करने का विचार इस बात से प्रेरणा लेता है कि मस्तिष्क कैसे काम करता है और मौलिक रूप से तर्क सर्किट डिजाइन रणनीति को फिर से तैयार करता है।”

मानक हार्ड-वायर्ड सर्किट के विपरीत, विभिन्न कम्प्यूटेशनल कार्यों को शामिल करने के लिए नए मेमरिस्टर को वोल्टेज का उपयोग करके पुन: कॉन्फ़िगर किया जा सकता है।

“यह नई खोज मेमोरी कंप्यूटिंग के लिए एक अत्याधुनिक दृष्टिकोण के रूप में बढ़त कंप्यूटिंग में प्रगति में योगदान कर सकती है ताकि इसे दूर किया जा सके न्यूमैन की अड़चन से, जो डिवाइस प्रोसेसर से मेमोरी स्टोरेज के भौतिक पृथक्करण के कारण कई डिजिटल तकनीकों में देखी जाने वाली कम्प्यूटेशनल प्रोसेसिंग में देरी है, ”डॉ।

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नए मेमरिस्टर में बेहतर कंप्यूटिंग शक्ति और गति के साथ अगली पीढ़ी के प्रोसेसिंग चिप्स के डिजाइन में योगदान करने की क्षमता है।

“मानव मस्तिष्क में कनेक्शन के लचीलेपन और अनुकूलन क्षमता के समान, हमारे मेमोरी उपकरण को केवल लागू वोल्टेज को बदलकर विभिन्न कम्प्यूटेशनल कार्यों को करने के लिए तेजी से पुन: कॉन्फ़िगर किया जा सकता है,” सिंगापुर के राष्ट्रीय विश्वविद्यालय से भी डॉ। श्रीतुश गोस्वामी ने कहा।

“इसके अलावा, जैसे न्यूरॉन्स यादों को कैसे संग्रहीत करते हैं, डिवाइस स्वयं भविष्य की पुनर्प्राप्ति और प्रसंस्करण के लिए जानकारी भी रख सकता है।”

अपने शोध में, वैज्ञानिकों ने फिनाइल एज़ोपाइरीडीन परिवार से संबंधित एक आणविक प्रणाली की अवधारणा और डिजाइन किया, जिसमें एक केंद्रीय धातु परमाणु होता है जो कार्बनिक अणुओं से जुड़ा होता है जिसे लिगैंड कहा जाता है।

“ये अणु इलेक्ट्रॉन स्पंज की तरह होते हैं जो छह इलेक्ट्रॉन स्थानान्तरण पेश कर सकते हैं जो पांच अलग-अलग आणविक राज्यों की ओर ले जाते हैं,”

डॉ श्रीप्रता गोस्वामी, एक शोधकर्ता विज्ञान की खेती के लिए भारतीय संघ.

लेखकों ने सोने की एक शीर्ष परत और सोने से लथपथ इंडियम ऑक्साइड नैनोडिस्क की निचली परत के बीच सैंडविच की गई आणविक फिल्म की 40-नैनोमीटर परत से युक्त एक माइक्रोक्रिकिट बनाया।

जब डिवाइस पर एक नकारात्मक वोल्टेज लागू होता है तो वे एक अभूतपूर्व वर्तमान-वोल्टेज प्रोफ़ाइल नोट करते हैं।

पारंपरिक धातु ऑक्साइड मेमिस्टर्स के विपरीत, जो केवल एक स्थिर वोल्टेज पर चालू और बंद होते हैं, ये कार्बनिक आणविक उपकरण कई अलग-अलग श्रृंखला वोल्टेज पर राज्यों को चालू और बंद कर सकते हैं।

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अपने शोध के आधार पर, टीम ने विभिन्न वास्तविक दुनिया के कम्प्यूटेशनल कार्यों के लिए प्रोग्राम चलाने के लिए आणविक स्मृति उपकरणों का उपयोग किया।

अवधारणा के प्रमाण के रूप में, शोधकर्ताओं ने दिखाया कि उनकी तकनीक एक चरण में जटिल गणना कर सकती है, और अगले क्षण में दूसरे कार्य को करने के लिए पुन: प्रोग्राम किया जा सकता है।

एक एकल आणविक मेमोरी डिवाइस हजारों ट्रांजिस्टर के समान कम्प्यूटेशनल कार्य कर सकता है, जिससे तकनीक अधिक मजबूत और ऊर्जा-कुशल मेमोरी विकल्प बन जाती है।

“इस तकनीक का उपयोग सबसे पहले पोर्टेबल उपकरणों, जैसे सेल फोन और सेंसर, और अन्य अनुप्रयोगों में किया जा सकता है जहां बिजली सीमित है,” डॉ एरिआंडो ने कहा।

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एस गोस्वामी और दूसरे. 2021. एक आणविक यादगार के भीतर निर्णय पेड़। स्वभाव ५९७, ५१-५६; डोई: १०.१०३८/एस४१५८६-०२१-०३७४८-०

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