IT之家 10 月 27 日消息,神經形態硬件的發展為應對經典計算日益凸顯的容量、性能和能耗瓶頸提供了一條極具前景的路徑。然而,正如俄亥俄州立大學科學家在近期發表的一篇論文中所指出的,稀土金屬資源的短缺以及高昂的制造工藝正在制約類腦高效計算機的實現。不過,他們提出了一種創新解決方案 —— 成功實現了“基于菌絲網絡的真菌計算”。更令人驚喜的是,香菇(shiitake)菌絲憶阻器還具備抗脫水和抗輻射的特性。
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據IT之家了解,神經形態計算旨在模擬大腦的信息處理機制,以利用數十億年來動物進化的成果。該技術的核心理念在于,此類計算架構能夠繼承大腦所特有的高能效、適應性和并行處理能力。
憶阻器(memristors)被認為非常適合用于構建類腦神經形態系統,俄亥俄州的研究人員稱贊其具有獨特的電學特性,“能夠模擬神經元功能”,并支持“高效且具備現場自適應學習能力”。這些特性使憶阻器在機器人和自動駕駛車輛等應用中展現出巨大潛力。
此外,憶阻器本身功耗極低,并具備“將存儲與處理功能集成于單一器件”的優勢,進一步增強了其吸引力。
在探討真菌電子學與憶阻器技術融合的過程中,科學家指出,香菇菌絲是一種可持續、低成本且可生物降解的材料,可作為依賴稀土元素、制造成本高昂的傳統憶阻器的理想替代品。據稱,這種特定的蘑菇還能傳遞類似于“神經元尖峰信號”的適應性電信號。
研究人員首先培育香菇,隨后通過干燥與再水合處理,調控其導電性,確保在不引入過多水分的前提下實現穩定的導電水平。此后,在俄亥俄州的實驗室中,對這些蘑菇的憶阻特性進行了測試與驗證。
在涵蓋多種電壓、波形和頻率的測試中,香菇菌絲體憶阻器的價值變得清晰起來。關鍵發現之一是:“當用作隨機存取存儲器(RAM)時,我們的蘑菇憶阻器能夠在高達 5,850 Hz 的頻率下運行,準確率達到 90% ± 1%。”
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研究團隊指出,香菇菌絲憶阻器在邊緣計算、航空航天以及嵌入式固件等領域具有廣闊的應用前景。在這些場景中,其低功耗、輕量化以及抗輻射等特性均可能帶來顯著優勢。同時,不容忽視的是其綠色計算屬性 —— 這類憶阻器以可持續的方式“架起了生物電子學與非常規計算之間的橋梁”。





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