Avustralya’daki Monash Üniversitesi’nden bilim insanları, elektriği değil sıvıyı kullanarak bilgi işleyen devrim niteliğinde bir çip geliştirdi. İnsan beynini taklit eden bu yeni teknoloji, geçmiş sinyalleri “hatırlayarak” öğrenebiliyor ve geleceğin bilgisayar sistemlerine yeni bir yön açıyor.
Yaklaşık bir madeni para büyüklüğündeki bu çip, metal-organik yapı (MOF) adı verilen özel bir malzemeden üretildi. Bu yapı, elektrik yüklü parçacıklar olan iyonların mikroskobik kanallar boyunca hareket etmesini sağlıyor. Bu süreç, beyindeki nöronlar arasında sinyallerin iletilmesine benzer şekilde işliyor.
Geleneksel bilgisayarlarda hesaplama elektronların katı teller ve transistörler aracılığıyla hareket etmesiyle yapılırken, bu sıvı temelli çip iyonların akışına dayanıyor. Böylece biyolojik beyne çok daha yakın, esnek ve “öğrenebilen” bir sistem ortaya çıkıyor.
Çipin en dikkat çekici özelliklerinden biri, geçmiş sinyalleri hatırlayabilmesi. Araştırmacıların gönderdiği voltaj darbelerine yalnızca anlık yanıt vermekle kalmayan sistem, geçmişteki deneyimlerinden öğrenerek gelecekteki davranışını da değiştirdi. Bu tür bir özellik, insan beyninde “plastisite” olarak bilinen öğrenme mekanizmasını andırıyor.
Araştırma, Science Advances dergisinde yayımlandı. Çalışmayı, Monash Zar Yeniliği Merkezi Başkan Yardımcısı Prof. Huanting Wang ve Monash Kimya ve Biyomühendislik Bölümü’nden Dr. Jun Lu yürüttü.
Prof. Wang, “İlk kez, bir nanoakışkan cihazda protonların doygunluk noktasına ulaşan doğrusal olmayan iletkenliğini gözlemledik. Bu durum, hafızaya ve öğrenme yeteneğine sahip iyon temelli sistemler geliştirmek için heyecan verici bir kapı aralıyor,” dedi.
Ekip, birden fazla MOF kanalından oluşan küçük bir sıvı devre tasarladı. Voltaj uygulandığında çip, elektronik transistör seti gibi davrandı ancak sıvı tabanlı hesaplama için kullanılabilecek hafıza etkileri sergiledi.
Aynı zamanda California Üniversitesi’nde misafir araştırmacı olan Dr. Lu ise, “Cihazımız geçmişte uygulanan voltaj değişimlerini hatırlayabiliyor; bu da ona kısa süreli bir hafıza kazandırıyor,” diyerek teknolojinin potansiyelini vurguladı.
Bu gelişme, beyinden esinlenen bilgi işlem (neuromorfik computing) alanında bir dönüm noktası olarak görülüyor. Gelecekte bilgi, katı devreler yerine sıvı akışlar üzerinden işlenebilir; böylece hem daha hızlı hem de enerji açısından daha verimli, insan beyni gibi “düşünen” bilgisayarların önü açılabilir.