Ученые впервые создали работоспособные электронные схемы при помощи искусственных эволюционных методов

Электронные схемы


Исследователи из Института нанотехнологий MESA+ и университета Твенте, Нидерланды впервые изготовили работоспособные электронные схемы, использовав радикально новые методы, весьма напоминающие принципы эволюционного развития, описанные Чарльзом Дарвином. Размеры компонентов этих электронных схем сопоставимы с размерами компонентов, изготовленных традиционными способами, но по своей сути эти компоненты находятся намного ближе к сетям естественного происхождения, к которым относится и головной мозг человека. И эта новая технология может стать основой будущих электронных устройств, имеющих более широкие возможности, высокую производительность и отличающихся низким количеством потребляемой энергии.

Отметим, что появление компьютеров стало одним из самых главных достижений 20-го века, буквально определившим дальнейший путь развития науки и технологий. В последние десятилетия компьютеры обрели потрясающую вычислительную мощность, а количество транзисторов на кристаллах их микропроцессоров уже исчисляется сотнями миллионов и миллиардами. Однако, в настоящее время наблюдается снижение темпов роста вычислительных мощностей процессоров, обусловленное рядом ограничений физического и технологического плана, и дальнейшее развитие вычислительной техники должно начать идти несколько в ином направлении. Одним из таких направлений является создание электронного аналога мозга человека, который способен решать параллельно ряд невероятно сложных задач, затрачивая на это лишь незначительную долю энергии, требующейся любому из современных суперкомпьютеров.

Сеть золотых наночастиц


Подход к изготовлению электроники, использованный учеными из Нидерландов, основан на методах, позаимствованных из живой природы. Основу этого подхода составляют сети из золотых наночастиц, организованных для решения определенных задач. Такой подход не требует процессов разработки электронных схем, как это делается в случае традиционной электроники, что сразу позволяет избежать дорогостоящих ошибок, допускаемых на этапе проектирования.

Искусственные эволюционные процессы, реализованные учеными, происходят максимум в течение часа, а не требуют миллионов лет, как это происходит в природе. Последовательности из управляющих электрических сигналов могут заставить определенный участок сети наночастиц самостоятельно перестроиться и сформировать схему из 16 различных логических элементов. При этом, дефекты материала, которые имеют фатальные последствия по отношению к обычной электронике, могут быть обращены в функциональные части создаваемой логической сети.

Конечно, схемам с 16 элементами еще очень далеко до сложности схем не то, что микропроцессоров, но и большинства базовых цифровых микросхем. Однако, данное достижение является первым случаем в истории науки, когда электронные схемы были изготовлены при помощи эволюционных методов. Использование такой гибкой электроники, которая сможет перестраиваться буквально "на лету", позволит решать в будущем задачи, сложность которых не позволяет решать их даже самым мощным суперкомпьютерам или требует для этого огромных затрат энергии и времени. Кроме этого, электронные приборы, основанные на сетях умных наночастиц, могут использоваться и во множестве других областей, включая медицину, биологию и носимую малогабаритную электронику.




Ключевые слова:
Электронная, Схема, Метод, Эволюция, Логический, Элемент, Сеть, Золото, Наночастицы, Сигнал

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Сложный материал с изменяемыми свойствами может стать основой для многофунк ...
  • Разработана технология производства электронных схем, обеспечивающая точнос ...
  • Нанокристаллические "чернила" - основа процесса быстрого и простого произ ...
  • Ученые научились печатать при помощи лазера кремниевые электронные схемы пр ...
  • Электронные схемы из углеродных нанотрубок – прямой путь к созданию более б ...




  • 29 сентября 2015 09:55
    #1 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3785
    Не сильно верится в работоспособность такой затеи, уж все ооно держится "на соплях". Любые изменения ттемпературы, радиационого фона и массы других условий приведут к нестабильной работе такого "устройства", к получению непредсказуемых результатов или к полной неработоспособности.


    --------------------
        
    29 сентября 2015 11:44
    #2 Написал: elton

    Публикаций: 0
    Комментариев: 146
    FomaNeverujuwij,
    Справедливости ради,все эти условия могут влиять и на обычную электронику.Предусмотрят,наверняка,какую-нибудь защиту если будет риск попасть под воздействие неблагоприятных факторов.
        
    29 сентября 2015 17:20
    #3 Написал: Strilec

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Скоріше всього це всього лиш одна із проб, один із варіантів підходу до розв’язання задачі. Накопичується велика купа таких варіантів, а потім у чиїхось головах воно змішається і прийде "Еврика!"
    Й ніхто не буде знати, що саме наштовхнуло на справжню ідею. Тому все це - потрібне.
        
    29 сентября 2015 23:23
    #4 Написал: begun_77

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Есть правила сайта
    > - в комментариях запрещаются выражения, содержащие ненормативную лексику, унижающие человеческое достоинство, разжигающие межнациональную рознь

    Так вот, письмена объекта под ником Strilec однозначно не соответсвуют каждому пункту этого правила. Предлагаю забанить навсегда.

    Не вижу ни одного нарушения правил. А вот Вас можно и забанить за попытку "выдачи указаний" администрации сайта. Админ.

    01/10/2015 Нет ни одного указания. Только обращение внимания и предложение. Я вижу что на этом сайте люди пишут на русском языке и в таких постах понятно что написано. Текст новости "Ученые впервые создали работоспособные электронные схемы..." полностью написан на русском языке. Во всех постах Strilec'а, в том числе к этой новости, есть русские, английские и непонятные буквы. Подозреваю что это один из т.н. диалектов Украины. Я _подозреваю_ что автор письмен на непонятном языке _ЗНАЕТ_ русский язык, но намеренно пишет на своем непонятном языке. Меня это унижает, и разжигает во мне рознь.
        
    30 сентября 2015 13:03
    #5 Написал: enigman

    Публикаций: 0
    Комментариев: 167
    begun_77, не флейма ради, но
    в комментариях запрещаются выражения, содержащие ненормативную лексику, унижающие человеческое достоинство, разжигающие межнациональную рознь

    какой из перечисленных пунктов нарушает комментарий на украинском языке?
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.