Американские ученые предложили принципиальную схему электронного вычислительного устройства, информация в котором хранится и обрабатывается в одних и тех же ячейках — так же, как это происходит в нейронах мозга. Препринт работы выложен в архиве Корнельского университета, кратко о ней пишет блог издания Technology Review.

Принципиальное отличие нового вычислительного устройства от существующих компьютеров заключается в том, что хранение и обработка информации в нем не разделено пространственно, а осуществляется в одних и тех же ячейках. Именно так устроена работа мозга человека и любой нервной сети.

В мозге на уровне нейрона одновременно происходит суммирование сигналов, приходящих от многих других нейронов и формирование памяти о уже проведенных импульсах. В основе этого процесса лежит синаптическая пластичность — свойство нервных контактов при частом использовании работать все лучше.

Электронным аналогом нейрона в новом компьютере могут выступить мем-устройства — особые резисторы, конденсаторы и катушки. Первое из них — мемристор было теоретически описано еще сорок лет назад, однако создать его удалось только в 2008 году. Мемристор представляет собой резистор, изменяющий свое сопротивление в зависимости от силы тока, проходившей через него в прошлом.

Авторы новой работы показали, как соединяя и комбинируя мем-устройства можно получить вычислительную машину, мощность которой не ограничивается постоянным перебрасыванием данных из памяти в процессор и обратно.

В качестве альтернативы мем-устройствам для создания «электронного мозга» ученые рассматривают спинтронику — электронику на спинах. Ранее инженеры Intel предложили схему нейроморфного чипа — элементарной единицы такой вычислительной машины.