Avustralya’daki Monash Üniversitesi’nden bilim insanları, elektriği değil sıvıyı kullanarak bilgi işleyen devrim niteliğinde bir çip geliştirdi. Bu buluş, tıpkı insan beyni gibi öğrenebilen, uyum sağlayabilen ve “hatırlayabilen” yeni nesil bilgisayarların önünü açabilir.
Yaklaşık bir madeni para büyüklüğündeki yeni çip, metal-organik yapı (MOF) adı verilen özel bir malzemeyle üretildi. Bu yapı, iyonların, yani elektrik yüklü parçacıkların, mikroskobik kanallar boyunca hareket etmesini sağlıyor. Bu süreç, beyindeki nöronlar arasında sinyallerin iletilmesine benzer şekilde işliyor.
Geleneksel bilgisayarlarda elektronlar, katı teller ve transistörler aracılığıyla hareket ederek hesaplama yapar. Ancak bu sıvı temelli çip, elektronlar yerine iyonların hareketine dayanıyor ve böylece biyolojik beyne çok daha yakın bir sistem oluşturuyor.
Bu çipi olağanüstü kılan özelliklerinden biri ise geçmiş sinyalleri “hatırlayabilmesi”. Araştırmacılar voltaj darbeleri gönderdiğinde, çip yalnızca o an tepki vermekle kalmadı; geçmişte yaşananları “öğrenerek” gelecekteki davranışını da değiştirdi.
Bu tür bir hafıza özelliği, plastisite olarak biliniyor ve insan beyninin deneyimlerden öğrenmesini sağlayan temel mekanizmalardan biri olarak kabul ediliyor.
"Heyecan verici bir kapı aralıyor"
Knowridge'de yer alan habere göre araştırma, Science Advances dergisinde yayımlandı. Çalışmayı, Monash Zar Yeniliği Merkezi (Monash Centre for Membrane Innovation) Başkan Yardımcısı Profesör Huanting Wang ve Monash Kimya ve Biyomühendislik Bölümü’nden Dr. Jun Lu yürüttü.
Profesör Wang, bu çalışmanın bilim insanlarının ilk kez böyle bir cihazda protonların doğrusal olmayan iletkenliğini gözlemlediğini gösterdiğini belirtti. Bu “doğrusal olmayan” hareket, çipin geçmiş koşullara bağlı olarak davranışını değiştirebildiği anlamına geliyor; tıpkı bir nöronun çalışma şekli gibi.
Profesör Wang “İlk kez, bir nanoakışkan cihazda protonların doygunluk noktasına ulaşan doğrusal olmayan iletkenliğini gözlemledik. Bu durum, hafızaya ve hatta öğrenme yeteneğine sahip iyon temelli sistemler geliştirmek için heyecan verici bir kapı aralıyor” ifadelerini kullandı.
Ekip, birden fazla MOF kanalından oluşan küçük bir sıvı devre tasarladı. Voltaj uygulandığında çip, elektronik transistör seti gibi davrandı ancak önemli bir farkla: sıvı temelli hesaplama için kullanılabilecek hafıza etkileri gösterdi.
Aynı zamanda California Üniversitesi’nde misafir araştırmacı olan Dr. Jun Lu, çipin tasarımının protonlar ile metal iyonlarını birbirinden bağımsız şekilde kontrol edebildiğini belirtti. Bu özellik, nanoakışkan sistemlerde şimdiye dek hiç görülmemişti.
“Cihazımız, geçmişte uygulanan voltaj değişimlerini hatırlayabiliyor; bu da ona kısa süreli bir hafıza kazandırıyor” diyen Dr. Lu, bu teknolojinin sıvı devreli bilgi işlem sistemleri için önemli bir adım olduğunu vurguladı.
Bu buluş, beyinden esinlenen bilgi işlem alanında önemli bir dönüm noktası olarak görülüyor. Gelecekte bilgi, katı devreler yerine sıvı akışlar aracılığıyla işlenebilir. Böylece hem daha hızlı hem de enerji açısından daha verimli, insan beynine benzer şekilde “düşünen” bilgisayarların önü açılabilir.
Kaynak: Gazete Oksijen
