Como os pesquisadores podem usar a matemática do século 19 para construir os computadores do futuro
Computação neuromórfica é um campo da computação que utiliza circuitos eletrônicos para imitar o comportamento do cérebro humano. Esta abordagem da computação é inspirada na maneira como os neurônios e as sinapses trabalham juntos para processar informações. Os computadores neuromórficos têm potencial para serem muito mais eficientes e poderosos do que os computadores tradicionais e podem ser usados para resolver uma ampla variedade de problemas, como reconhecimento de imagens, processamento de linguagem natural e inteligência artificial.
Um dos principais desafios no desenvolvimento de computadores neuromórficos é encontrar maneiras de construir circuitos que possam imitar com precisão o comportamento dos neurônios e das sinapses. Os pesquisadores têm explorado uma variedade de abordagens para esse problema, inclusive usando a matemática do século XIX.
Spintrônica é um campo da física que trata do comportamento dos spins dos elétrons. Os dispositivos Spintrônicos podem ser usados para armazenar e processar informações e têm potencial para serem muito mais eficientes em termos energéticos do que os dispositivos eletrônicos tradicionais. Os pesquisadores estão explorando maneiras de usar a spintrônica para construir computadores neuromórficos.
Memristores são um tipo de dispositivo eletrônico que pode lembrar seu estado anterior. Os memristores podem ser usados para armazenar informações e têm potencial para serem muito mais densos do que os dispositivos de memória tradicionais. Os pesquisadores estão explorando maneiras de usar memristores para construir computadores neuromórficos.
O uso da matemática do século 19 na computação neuromórfica é uma área de pesquisa promissora. Ao combinar as técnicas da matemática do século XIX com a tecnologia moderna, os investigadores esperam construir computadores neuromórficos que sejam mais eficientes e poderosos do que os computadores tradicionais.
Aqui estão alguns exemplos específicos de como os pesquisadores estão usando a matemática do século XIX para construir os computadores do futuro:
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Em 2016, pesquisadores da Universidade da Califórnia, Berkeley, desenvolveram um novo tipo de memristor que usa junções de túnel magnético (MTJs). MTJs são dispositivos que permitem que os elétrons passem por um túnel através de uma fina camada de material isolante. A resistência de um MTJ depende da orientação relativa dos spins dos elétrons em ambos os lados da camada isolante. Ao explorar esta propriedade, os pesquisadores conseguiram criar um memristor que pode armazenar informações na forma de estados magnéticos.
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Em 2017, pesquisadores da Universidade Nacional de Cingapura desenvolveram um novo tipo de dispositivo spintrônico que utiliza isoladores topológicos. Isoladores topológicos são materiais que possuem um invariante topológico diferente de zero. Isso significa que eles possuem uma propriedade que não é afetada por alterações na forma ou tamanho do material. Os pesquisadores conseguiram usar isoladores topológicos para criar um dispositivo spintrônico que pode gerar e detectar correntes de spin.
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Em 2018, pesquisadores da Universidade da Califórnia, em Los Angeles, desenvolveram um novo tipo de computador neuromórfico que usa memristores e spintrônica. Os pesquisadores conseguiram usar esses dispositivos para criar um computador capaz de aprender e lembrar informações, assim como o cérebro humano.
Estes são apenas alguns exemplos das muitas maneiras pelas quais os pesquisadores estão usando a matemática do século XIX para construir os computadores do futuro. Ao combinar as técnicas da matemática do século XIX com a tecnologia moderna, os investigadores esperam construir computadores neuromórficos que sejam mais eficientes, poderosos e versáteis do que os computadores tradicionais.