達爾文在芯片上：新的電子電路模仿像人類大腦這樣的自然網絡

MESA +納米技術研究所和荷蘭特溫特大學CTIT信息技術研究所的研究人員使用類似于達爾文進化的方法，展示了以全新方式生產的工作電子電路。這些電路的尺寸與傳統電路的尺寸相當，但它們更接近人腦等自然網絡。這些發現有望成為新一代功能強大的節能電子產品，并已在英國期刊“ 自然納米技術 ”上發表。

向大自然學習

20世紀最大的成功之一就是數字計算機的發展。在過去的幾十年中，通過在硅芯片上集成更小的元件，這些計算機變得越來越強大。然而，繼續這種小型化變得越來越困難和極其昂貴。目前的晶體管僅由少數原子組成。制造芯片是一項重大挑戰，其中數百萬個晶體管具有相同的特性，從而使芯片正常工作。另一個缺點是它們的能量消耗達到了不可接受的水平。很明顯，人們必須尋找替代方向，看看我們可以從自然中學到什么是很有趣的。自然進化導致像人類大腦一樣強大的“計算機”，這可以以節能的方式解決復雜的問題。大自然利用可以并行執行許多任務的復雜網絡。

遠離設計電路

特溫特大學研究人員的方法基于類似于自然界中發現的方法。他們使用金納米粒子網絡來執行基本的計算任務。與傳統電子產品相反，它們已經遠離設計電路。通過使用“無設計”系統，可以避免代價高昂的設計錯誤。通過應用人工進化來實現其網絡的計算能力。這種演變不到一個小時，而不是數百萬年。通過施加電信號，可以將同一個網絡配置成16個不同的邏輯門。漸進式方法可以解決 - 甚至可以利用 - 可能在傳統電子設備中致命的材料缺陷。

功能強大，高效節能

這是科學家首次以這種方式成功實現具有可與商業技術競爭的尺寸的強大電子產品。教授說。Wilfred van der Wiel，實現的電路目前仍然具有有限的計算能力。“但是通過這項研究，我們已經提供了原理證明：證明了我們的方法在實踐中有效。通過擴大系統，將來會產生真正的附加價值。例如，努力識別模式，例如人臉識別對于普通計算機來說這是非常困難的，而人類，也可能是我們的電路可以做得更好。“ 另一個重要的優點可能是這種類型的電路在生產和使用過程中使用的能量要少得多。研究人員預計會有廣泛的應用，