Lifandi vísindi - 11.01.2016, Page 44

Print: csw
Status: 750 - Sprog godkendt Layout:CSW
Red.sek:KKI
43
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
01/2016 . Lifandi vísindi
F
yrir innan höfuðkúpu þína er
um 1,5 kg þung líffræðileg vél
sem fær jafnvel öflugustu ofur-
tölvur til að virðast vera frum-
stæðar. Stafrænu maskínurnar eru
sundurgreinandi skrímsli sem geta
mulið stærðfræðilega útreikninga með
uggvekjandi hraða. En mannsheilinn
slær þeim léttilega
við enda getur hann
lært nýja hluti og
klárað verkefni sem
taka einnig til skynj-
unar og sköpunar-
gáfu okkar.
Enn sem komið
er geta tölvur ekki
verið skapandi og
sjálfar komið fram
með nýjar stærðfræðilegar tilgátur. En
nú hafa vísindamenn þróað nýja
tölvuflögu sem virkar með sama hætti
og mannsheilinn og gæti gert bæði
tölvur og vélmenni mannlegri á kom-
andi árum.
Leyndardómurinn að baki þessari
nýju flögu er hinn dularfulli rafræni
smíðisgripur memristor en það tók
heil 37 ár frá því að hann var aðeins
fræðileg tilgáta yfir í að raungerast.
Þetta er glataður ættingi þekktra
íhluta innan rafeindafræði sem nefn-
ast viðnám, spóla og þéttir. Þessi nýi
íhlutur, memristorinn, var fyrst smíð-
aður á rannsóknarstofu árið 2008.
Það var síðan í fyrra
sem memristorinn var
notaður við smíði
flögu. Að baki þessum
tímamótum stendur
hinn 39 ára gamli rúss-
neski prófessor Dmitri
Strukov ásamt kolleg-
um við University of
California og Stoney
Brooke University. Þeir
hafa nú nýtt virkni memristorsins
sem minnir á taugamót í heilanum, til
að skapa einfalda flögu sem getur lært
að greina á milla þriggja bókstafa.
Taugafrumur heilans vinna saman
þvers og kurs með því að skjóta raf-
boðum í gegnum taugamót. Með því
að smíða afar einfalda hringrás úr
einungis 144 memristorum geta vís-
indamennirnir líkt eftir því hvernig
heilinn breytir tengingum milli tauga-
frumna og þjálfar sig í að bera kennsl
á tákn og mynstur. Þrátt fyrir að það
virðist ekkert sérlega mikilfenglegt að
bera kennsl á þrjá bókstafi getur þessi
árangur orðið fyrsta skrefið til að
breyta tölvum svo um munar.
Flaga leysir þúsund tölvur af hólmi
Núna eru það einkum svokölluð
gervitauganet sem líkja helst eftir
verklagi heilans. Það gerir tölvum
kleift t.d. að bera kennsl á andlit í
myndum sem eru teknar á snjallsíma.
En það krefst bæði mikillar
reiknigetu og rafstraums fyrir
núverandi tölvur sem byggja á
transistorum til að gervitauganetið
geti leyst verkefni sem mönnum þykja
ákaflega einföld. Sem dæmi þurfti
gervitauganet Googles, sem árið 2012
lærði að bera kennsl á andlitsdrætti
katta í Youtube-myndskeiðum, heila
þrjá daga og meira en 1.000 öflugar
tölvur. Vandinn í þessu samhengi er
Um áratugaskeið héldu vísindamenn að þetta væri hreinn hugarburður. En dularfulli
smíðisgripurinn memristor er nú orðinn að raunveruleika og virkar eins og lítill
gerviheili í nýrri tölvuflögu sem getur framkvæmt rafræn heilabrot og orðið klókari.
NÝ FLAGA LÆRIR AÐ
HUGSA SJÁLF
SHUTTERSTOCK
Framtíðin: Tölvur
semja eigin sinfóníur
Núna: Flaga greinir í
sundur bókstafi.
5­10 ár: Snjallsíminn
ber kennsl á rödd þína.
∙ Í fyrsta sinn getur agnarsmá flaga leyst
verkefni sem krefst brots af getu manna til
að bera kennsl á mynstur í umhverfinu. ∙ Memristor-flagan getur greint réttilega
þrjá bókstafi í sundur, jafnvel þó form
þeirra sé nokkuð brenglað.
∙ Memristor-flögur verða byggðar í tölvur
og snjallsíma sem gerir þeim betur kleift
að þekkja raddir og andlit. ∙ Memristorarnir gera aukinheldur tölvur
okkar langtum hraðari þar sem
minniskubb og örgjörva má þjappa saman
í sömu flögu.
∙ Memristor-flögur geta gert tölvum
og vélmennum kleift að skrifa sinfóníur
eða mála listaverk. ∙ Vélmenni eru á sumum sviðum
greindari heldur en við, enda geta þau
munað langtum meira og lært fleira í
senn mun hraðar.
Rússneski prófessorinn
Dmitri Strukov hefur
skapað flögu með
einungis 144
memristorum sem er nú
verið að kenna eins og
barni að greina á milli
bókstafanna Z,V og N.