科学家们发现蜂蜜制成的计算机芯片能模仿人脑的工作方式

根据华盛顿州立大学 (WSU) 的研究人员的说法，神经形态计算机芯片在未来将可能存在。

参与这项研究的科学家声称，这项技术可能为可持续、可生物降解、速度极快的计算铺平道路。

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当您想到计算机芯片时，蜂蜜并不是您首先想到的，但 WSU 的工程师认为，它可能是使计算变得环保的关键，同时也足够强大到能模仿人脑的工作方式。这种用于模拟我们大脑中神经元如何工作的计算形式被称为神经形态。

尽管我们中的许多人可能对当今计算机的先进程度印象深刻（让这个基于蜂蜜的新发现证明这一点），但我们自己的大脑仍然更令人印象深刻。这就是为什么神经形态计算有时被认为是技术的未来——因为人类大脑仍然可以以计算机无法做到的方式处理、分析和适应它所看到的东西。虽然计算机处理海量数据的速度比人类快得多，但在创造性地解决问题方面，我们仍然占据优势。

神经形态计算旨在充当人脑和技术之间的桥梁，使自主系统能够模拟接近人类认知的事物。与目前最好的 PC 相比，此类系统的运行速度要快得多且耗电更少。现在，蜂蜜似乎可以使这些未来派设备对我们的星球更具可持续性方面发挥作用。

忆阻器能够处理数据并将其存储在内存中，就像人脑一样。

WSU 的工程师能够用蜂蜜制造出功能正常的忆阻器。忆阻器是一种类似于晶体管的组件，它能够处理和存储内存中的数据，就像人脑一样。这些设备非常小——在这项研究中，忆阻器是人类头发的宽度，但它需要做得更小才能在未来达到预期目的。

计划尺寸应该为人类头发的 1/1000，这意味着这些忆阻器需要在纳米级上开发。这是因为数百万甚至数十亿的忆阻器将用于构建一个完整的、功能强大的、高性能的神经形态计算系统。开发这样的计算机系统将以人的大脑作为参考，人脑有超过 1000 亿个神经元，或超过 1000 万亿个突触。

华盛顿州立大学工程与计算机科学学院副教授赵峰和其研究生 Brandon Sueoka 共同完成了这项研究。赵峰将蜂蜜制成的忆阻器与人类神经元进行了比较，称它具有非常相似的功能，同时保持了非常小的尺寸。

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为了达到预期的效果，科学家们使用了真蜂蜜。他们将其加工成固体形式，然后放置在两个金属电极之间——模拟人类突触。通过研究，他们能够发现蜂蜜忆阻器成功模拟了人类突触的工作方式。这是通过该设备以类似于人脑的速度(100至500纳秒)快速开关的能力来衡量的。

就神经形态计算而言，蜂蜜忆阻器在性能方面似乎很有前途，但它们还有另一个明显的好处——它们完全可生物降解。虽然该团队也探索使用其他有机材料，如蛋白质和糖，但到目前为止，蜂蜜似乎是赢家。

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“蜂蜜不变质。它的水分浓度非常低，因此细菌无法在其中生存。这意味着这些计算机芯片将在很长一段时间内非常稳定可靠，”赵峰说。“当我们想要处理使用蜂蜜制成的计算机芯片的设备时，我们可以很容易地将它们溶解在水中。由于这些特殊的性质，蜂蜜对于创建可再生和可生物降解的神经形态系统非常有用。”

该团队将其发表在《物理学杂志 D：应用物理学》杂志上。当然，在实现这项技术之前，研究人员还有很长的路要走。然而，关键的第一步已经迈出。下次你往茶里加一勺蜂蜜时，考虑一下有一天(请注意，在遥远的未来)，你可能会使用运行同样物质的计算机。