bilimkurgu kulubu

Bilim & Teknoloji

Tarih: 28 Eylül 2020 | Yazar: İnanç Kaya

0

Nanoelektronik Cihazlar, Organik Bir Beyin Gibi Öğrenmeyi Deniyor

İnsan beyni etkileyici performanslar sergileyebiliyor. Birkaç saniye içinde spontane eylemlere tepki verebiliyor ve yaşadığı olaya paralel bir şekilde harekete geçme dürtüsünü tetikleyebiliyor. İnsanın bunu yaparken bilgisayarlara kıyasla önemli ölçüde daha az çaba sergilemesinden dolayı, “insan beyni performans araştırmaları” önemli ölçüde artış gösterdi. Bu araştırmalar aynı zamanda nanoelektronik araştırmalar yapan bilim insanlarına da ilham kaynağı oldu. Bazı araştırmacılar, organik beyin performansının çalışma prensibini nanoteknolojide de kullanmayı deniyor.

Bilgisayar teknolojisi bölümünden araştırmacıların belirttiği gibi, teknolojik aletler minyatürleşmeye doğru bir eğilim gösteriyor. Bunun yanı sıra yeni teknolojik aletler her zamankinden daha fazla bilgi işlem gücü kapasitesiyle piyasaya sürülüyor. Dolayısıyla bu konudaki en büyük problem, yeni teknolojik aletlerin küçük boyutundan dolayı yavaş olmasını önlemek. Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf’daki (HZDR) araştırmacılar, bu sorunu çözmek için çıtayı büyüterek insan beynini model aldı.

Araştırmalar esnasında bilim insanları, yarı iletken malzemeler kullanarak insan beyninin yapılarını ve performansını kopyalamayı başardı. HZDR’den fizikçi Larysa Baraban, Nature elektronik bilim dergisinde, kimyasal ve biyolojik elektronik sensörlerle ilgili deneyler sayesinde bir tür yapay nörotransistör geliştirdiklerini söyledi. Aynı zamanda araştırmalar neticesinde, insan beyninde olduğu gibi bilginin tek bir yerde kaydedilmesi, işlenmesi ve aynı anda depolanmasının avantajlı olduğu kanıtlandı. İnsan beyni de bu şekilde çalıştığı halde önceki teknolojilerde insan beyni baz alınmıyor, tüm bu işlemler birbirinden ayrı gerçekleştiriliyordu. İşte bu sebeple önceki teknolojilerde, aşırı işlem süresi ve performansın düşmesi en büyük sorun olarak görülüyordu.

Araştırmacılar, bundan önceki çalışmalarda bir Petri kabında tek tek sinir hücrelerini elektronik olarak birbirine bağlamayı denemişlerdi. Ancak, TU Dresden’den Gianaurelio Cuniberti‘nin öne sürdüğü gibi, elektronik beynin bu formu hala çok ilkeldi ve deneyler tatmin edici bir sonuca ulaşamamıştı. Şimdi ise araştırmacılar teorik fikirlerini uygulamaya geçirmek istiyor. Bu amaçla devreleri barındıran silikon bir plakaya gözenekli seramiği anımsatan bir polimer uyguladılar. Yapıdaki çatlaklar arasına ise iyonlar yerleştirildi. Elektron yerine iyonları kullanmalarının sebebi, elektronlardan daha yavaş olması. Çünkü iyotlar, bir dürtü etkisiyle hareket etmelerinden sonra orijinal konumlarına elektronlardan çok daha yavaş geri dönüyor. Bu eylem bir tür hafıza etkisi yaratıyor. Ayrıca bireysel transistörün daha güçlü uyarılmasını, daha erken açılmasını ve akımı serbest bırakmasını da sağlıyor.

Bu karmaşık sürecin teknolojiye uygulanması sayesinde, yeni teknolojik sistem bir insanınkine benzer öğrenme etkisi elde edebilir. Örneğin bu sistemle çalışan robotlar, hassas nesneleri çok daha nazik bir şekilde tutmayı kendilerine öğretebilir. Bu çip ile daha hedefli veya hassas bir çalışma şekli henüz olası değil. Fakat araştırma ekibi çalışmalarında insan beyniyle güçlü benzerlikleri olan yapay öğrenme etkisini hayata geçirmeye öncelik veriyor. Bu da sorunun yakın bir gelecekte çözülebileceği anlamına geliyor.

Hatırlatma: Nanoelektronik, nanoteknolojisinin elektronik alanlarda uygulanmasıdır. Bu teknoloji sayesinde küçük bir atom topluluğu boyutlarındaki cihazlar yapmak mümkün olabilecek. Belçika Nanoelektronik Araştırma Merkezi’nden Profesör Jo De Boeck, Nanoelektronik bilim dalını şu şekilde tanımlıyor: “ Boyutu 100 nanometreden küçük cihazlar yapabilmektir. 100 nanometre 1 milimetrenin 10 binde biridir.” Bu kadar küçük ölçeklerde kuantum etkisi hissedildiği için malzemenin çok farklı özellikleri görünür. Bu kadar detay görülebildiği için de malzemeye farklı ve çok hassas ayarlar verilebilir.

Kaynak

Etiketler: , , , , , , , , ,


Yazar Hakkında

Dünyalı...