به نقل از «خبرگزاری دانشجو»

محققان با الهام از مورچه‌ها، مدار‌های الکترونیکی شکسته شده را ترمیم کردند

تاریخ انتشار: ۲۰ خرداد ۱۳۹۸ | کد خبر: ۲۴۰۰۷۷۵۵

پژوهشگران با الهام از رفتار مورچه‌ها، نانوذراتی ساختند که می‌تواند مدار شکسته شده را پیوند بزند. به گزارش گروه فناوری خبرگزاری دانشجو؛ حشراتی که به‌ صورت اجتماعی زندگی می‌کنند، مثل مورچه‌ها، قادرند تا کار‌های پیچیده‌ای را انجام دهند و با تعاملات فردی، اقدام به سازمان‌دهی برای حل مشکلات کنند. برای مثال، زمانی که مورچه‌ها به شکاف می‌رسند با چسبیدن به هم، پلی را تشکیل می‌دهند تا امکان عبور از شکاف را برای دیگر مورچه‌ها فراهم کنند.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

با این کار کلونی مورچه‌ها قادرند کار‌های پیچیده را به سادگی انجام دهند.

محققان دانشگاه چینی هنگ‌کنگ، از این رفتار دسته‌جمعی مورچه‌ها الهام گرفته و نانوذراتی ساختند که امکان خودآرایی داشته و می‌توانند شکاف در مدار‌های الکترونیکی را اصلاح کنند. این نانوذرات از جنس اکسید آهن بوده و دارای خواص مغناطیسی است و می‌توان این نانوذرات را با استفاده از میدان مغناطیسی کنترل کرد. در این پروژه از رفتار مورچه‌ها برای ایجاد پل در یک شکاف الهام گرفته شده است.

این نانوذرات با استفاده از یک لایه از جنس طلا پوشانده شده تا هدایت الکتریکی داشته باشد. در صورت اعمال میدان مغناطیسی، نانوذرات خودآرایی کرده و تبدیل به روبان می‌شوند. ضخامت و طول این روبان نانوذره‌ای را می‌توان با تنظیم میدان کنترل کرد. زمانی که میدان مغناطیسی قطع شود، روبان خشک می‌شود.

این سامانه به میکروسوارم شهرت یافته است که پتانسیل بالایی برای رفع مشکل شکستگی مدار‌های میکرومقیاس دارد و با این کار می‌توان با ترکیبات رسانا شکاف ایجاد شده در مدار‌های الکترونیکی را ترمیم کرد.

این پروژه مصداق بارزی از استفاده از علم و فناوری الهام گرفته از طبیعت است. تعداد زیادی از نانوذرات که رفتاری شبیه به کلونی مورچه‌ها دارند و می‌توانند همانند یک ذره رفتار کنند و یک کار از پیش تعیین شده را انجام دهند.

در حال حاضر، با استفاده از این فناوری می‌توان میان مدار شکسته روی یک سطح دو بعدی را اصلاح کرد. تحقیقات بیشتری لازم است تا بتوان شکاف‌های سه‌بعدی را نیز اصلاح کرد.

منبع: خبرگزاری دانشجو

کلیدواژه: نانو نانوذرات میدان مغناطیسی

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت snn.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «خبرگزاری دانشجو» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۲۴۰۰۷۷۵۵ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

ساخت بزرگترین کامپیوتر نورومورفیک جهان/ الهام از مغز انسان در پردازش اطلاعات

خبرگزاری علم و فناوری آنا؛ اینتل از راه اندازی بزرگترین سیستم کامپیوتری نورومورفیک جهان، به نام «هالا پوینت» (Hala Point) خبر داد. این رایانه که ابتدا در آزمایشگاه ملی ساندیا در نیومکزیکو مستقر شد، در پردازش اطلاعات از مغز انسان تقلید می‌کند.

اینتل در حین رونمایی از «هالا پوینت» گفت که این پیشرفت می‌تواند به تحقیقات هوش مصنوعی کمک کند.

طبق گفته این شرکت، «هالا پوینت» اطلاعات را ۵۰ برابر سریع‌تر پردازش می‌کند و ۱۰۰ برابر انرژی کمتری نسبت به سیستم‌های محاسباتی سنتی مصرف می‌کند. از این طریق، اینتل قصد دارد استفاده از هوش مصنوعی را پایدارتر کند.

هزینه محاسبات مدل‌های هوش مصنوعی امروزی با نرخ‌های ناپایدار در حال افزایش است. مایک دیویس، مدیر آزمایشگاه محاسبات نورومورفیک در آزمایشگاه‌های اینتل، گفت: صنعت به رویکرد‌های اساسی جدید با قابلیت مقیاس‌پذیری نیاز دارد.

ساخت کامپیوتر با الهام از مغز انسان/ عملکرد بالا با مصرف انرژی پایین

کامپیوتر‌های سنتی اطلاعات را به صورت خطی پردازش می‌کنند. آنها به واحد‌های پردازش مرکزی (CPU) و واحد‌های پردازش گرافیکی (GPU) متکی هستند. از سوی دیگر، کامپیوتر‌های نورومورفیک از نحوه عملکرد مغز انسان الهام گرفته شده اند. آنها از شبکه‌های عصبی مصنوعی و سیناپس ها، مشابه مغز بیولوژیکی استفاده می‌کنند.

این ساختار به کامپیوتر‌های نورومورفیک کمک می‌کند تا بسیاری از محاسبات را به طور همزمان پردازش کنند. این دستگاه قادر است تا ۲۰ کوادریلیون عملیات را در ثانیه پردازش کند و در عین حال بهره وری انرژی قابل توجهی را حفظ کند. (بیش از ۱۵ تریلیون عملیات در ثانیه در هر وات) این میزان با قدرت برخی از سریع‌ترین ابررایانه‌های جهان رقابت می‌کند.

با این قدرت پردازشی، هالا پوینت می‌تواند وظایف پیچیده هوش مصنوعی را با سرعتی استثنایی انجام دهد، در حالی که حداکثر ۲۶۰۰ وات برق مصرف می‌کند.

طبق گفته اینتل، هالا پوینت به لطف این پردازش موازی عظیم می‌تواند سرعت و کارایی بی‌سابقه‌ای را ارائه دهد.

هالا پوینت با ظرفیت نورونی معادل مغز میمون

«لویهی ۲» قدرتمندترین پردازنده نورومورفیک اینتل است که نشان دهنده ارتقاء قابل توجهی نسبت به نسل قبلی خود «پوهویکی اسپرینگز» (Pohoiki Springs) است.

این سیستم ۱۱۵۲ پردازنده «لویهی ۲» (Loihi ۲) را در فضایی به اندازه یک اجاق مایکروویو قرار می‌دهد. پس از آن، می‌تواند تا ۱.۱۵ میلیارد نورون مصنوعی و ۱۲۸ میلیارد سیناپس را پشتیبانی کند.

این ظرفیت نورونی هالا پوینت تقریباً معادل قدرت مغز یک جغد یا یک میمون کوچک است.

دیویس گفت هالا پوینت بازده یادگیری عمیق را با قابلیت‌های یادگیری و بهینه سازی جدید الهام گرفته از مغز ترکیب می‌کند. ما امیدواریم که تحقیقات با هالا پوینت کارایی و سازگاری فناوری هوش مصنوعی در مقیاس بزرگ را ارتقا دهد.

در ابتدا، محققان در آزمایشگاه ملی سندیا قصد دارند از هالا پوینت برای کار‌های محاسباتی علمی پیشرفته در زمینه‌هایی مانند فیزیک دستگاه، معماری کامپیوتر و علوم کامپیوتر استفاده کنند.

سرپرست تیم هالا پوینت در آزمایشگاه ملی سندیا، گفت: کار با هالا پوینت توانایی تیم ما را برای حل مشکلات مدل‌سازی محاسباتی و علمی بهبود می‌بخشد. انجام تحقیقات با سیستمی با این اندازه به ما این امکان را می‌دهد که با تکامل هوش مصنوعی در زمینه‌های مختلف همگام شویم.

هالا پوینت در حال حاضر در مراحل اولیه خود است و یک محصول مصرفی نیست. با این حال، نشان دهنده یک جهش به جلو در تحقیقات هوش مصنوعی است. این نمونه اولیه تحقیقاتی بر نسل بعدی سیستم‌های محاسباتی نورومورفیک تأثیر خواهد گذاشت.

تصور آینده‌ای پایدار با هوش مصنوعی کم مصرف

کارایی آن باعث می‌شود که در چندین برنامه دنیای واقعی که به راه حل‌های بلادرنگ نیاز دارند قابل استفاده باشد. به عنوان مثال، هالا پوینت می‌تواند به طور قابل توجهی به تحقیقات علمی، شبیه سازی‌های مهندسی یا مدیریت شهر هوشمند کمک کند.

علاوه بر این، راه را برای آینده‌ای پایدارتر برای هوش مصنوعی هموار می‌کند، زیرا تقاضای انرژی عظیم مرتبط با آموزش مدل‌های هوش مصنوعی در مقیاس بزرگ را کاهش می‌دهد.

اینتل می‌گوید که هالا پوینت را با همکاران تحقیقاتی به اشتراک می‌گذارد تا فناوری محاسبات نورومورفیک را بیشتر اصلاح کند.

غول فناوری قصد دارد این هوش مصنوعی الهام گرفته از مغز را از نمونه‌های اولیه تحقیقاتی به محصولات تجاری پیشرو در صنعت در سال‌های آینده تبدیل کند.

انتهای پیام/