توسط محققان دانشگاه بارسلونا در اسپانیا انجام شد

شبیه‌سازی حافظه روی فیلم مغناطیسی

محققان دانشگاه بارسلونا در اسپانیا توانستند توانایی‌های نورومورفیک مغز را با استفاده از لایه‌های نازک اکسید کبالت شبیه‌سازی کنند. این فناوری علاوه بر محاسبات نورومورفیک، کاربردهای عملی دیگری از جمله تولید حافظه‌های مغناطیسی نیز دارند.

کد خبر: ۱۲۷۶۹۸۱

تاریخ: ۰۸ اسفند ۱۴۰۰ - ۱۴:۲۱

به گزارش خبرگزاری دانا از پایگاه خبری نیچر، نورومورفیک که «محاسبات عصبی» نیز نامیده می‌شود، به معنی استفاده از سیستم‌های مجتمع سازی در مقیاس بسیار بزرگ حاوی مدارهای آنالوگ الکترونیکی، برای شبیه‌سازی معماری عصبی و بیولوژیکی موجود در سیستم عصبی است.

رایانش نورومورفیک یک الگوی محاسباتی جدید است که با الهام از مغز، عملکرد سیناپس‌ها را با استفاده از شبکه‌های عصبی مصنوعی، شبیه‌سازی می‌کند. این ابزارها مانند مجموعه‌ای از سوییچ‌ها عمل می‌کنند که حالت روشن آن‌ها مربوط به حفظ اطلاعات یا یادگیری است و حالت خاموش آن‌ها مربوط به حذف اطلاعات یا فراموشی است.

تاکنون تمام سیستم‌هایی که برای این منظور به کار رفته‌اند، توسط جریان‌های الکتریکی کنترل می‌شوند که به معنای اتلاف انرژی قابل توجهی از طریق گرما است. اما اکنون محققان از یک سیستم کنترل خواص مغناطیسی مواد برای انتقال یونی مبتنی بر ولتاژ استفاده می‌کنند که توان مصرفی را به طور قابل توجهی کاهش می‌دهد و کارآیی ذخیره‌سازی اطلاعات را به شدت افزایش می‌دهد.

برای این منظور محققان از اکسید کبالت استفاده کردند که ساختار کریستالی آن دربرگیرنده یون‌های لازم برای فرآیند انتقال یونی برگشت پذیر است.

محققان این ترکیبات را در فیلم‌هایی با ضخامت ۵ تا ۲۳۰ نانومتر مورد استفاده قرار دادند تا نقش ضخامت فیلم را بر رفتار یون‌ها بررسی کنند.

در نتیجه مشخص شد هرچه ضخامت فیلم کاهش یابد، انتقال مغناطیسی یون‌ها با سرعت بیشتری انجام می‌شود. همچنین محققان دریافتند در فیلم‌های نازک آثار مربوط به یادگیری قابلیت‌های نورومورفیک ایجاد شده و شواهدی را به دست آوردند که نشان می‌دهد سیستم‌های انتقال مغناطیسی یون می‌توانند عملکردهای یادگیری فراموشی نورون‌ها را شبیه‌سازی کنند.

به گفته محققان، این فناوری علاوه بر محاسبات نورومورفیک، کاربردهای عملی دیگری از جمله تولید حافظه‌های مغناطیسی هم دارند.

گزارش کامل این تحقیقات در نشریه Nanoscale منتشر شده است.