Neuromorf computergebruik is een computergebied dat elektronische circuits gebruikt om het gedrag van het menselijk brein na te bootsen. Deze benadering van computers is geïnspireerd op de manier waarop neuronen en synapsen samenwerken om informatie te verwerken. Neuromorfe computers hebben het potentieel om veel efficiënter en krachtiger te zijn dan traditionele computers, en ze kunnen worden gebruikt om een ​​breed scala aan problemen op te lossen, zoals beeldherkenning, natuurlijke taalverwerking en kunstmatige intelligentie.

Een van de belangrijkste uitdagingen bij het ontwikkelen van neuromorfe computers is het vinden van manieren om circuits te bouwen die het gedrag van neuronen en synapsen nauwkeurig kunnen nabootsen. Onderzoekers hebben verschillende benaderingen van dit probleem onderzocht, waaronder het gebruik van 19e-eeuwse wiskunde.

Spintronica is een gebied van de natuurkunde dat zich bezighoudt met het gedrag van de spins van elektronen. Spintronica-apparaten kunnen worden gebruikt om informatie op te slaan en te verwerken, en ze hebben het potentieel om veel energiezuiniger te zijn dan traditionele elektronische apparaten. Onderzoekers onderzoeken manieren om spintronica te gebruiken om neuromorfe computers te bouwen.

Memristoren zijn een soort elektronisch apparaat dat hun vorige staat kan onthouden. Memristors kunnen worden gebruikt om informatie op te slaan, en ze kunnen een veel grotere dichtheid hebben dan traditionele geheugenapparaten. Onderzoekers onderzoeken manieren om memristors te gebruiken om neuromorfe computers te bouwen.

Het gebruik van 19e-eeuwse wiskunde in neuromorfisch computergebruik is een veelbelovend onderzoeksgebied. Door de technieken van de 19e-eeuwse wiskunde te combineren met moderne technologie hopen onderzoekers neuromorfe computers te bouwen die efficiënter en krachtiger zijn dan traditionele computers.

Hier zijn enkele specifieke voorbeelden van hoe onderzoekers 19e-eeuwse wiskunde gebruiken om de computers van de toekomst te bouwen:

* In 2016 ontwikkelden onderzoekers van de University of California, Berkeley een nieuw type memristor dat gebruik maakt van magnetische tunnelovergangen (MTJ's). MTJ's zijn apparaten waarmee elektronen door een dunne laag isolatiemateriaal kunnen tunnelen. De weerstand van een MTJ hangt af van de relatieve oriëntatie van de spins van de elektronen aan weerszijden van de isolatielaag. Door deze eigenschap te exploiteren, konden de onderzoekers een memristor creëren die informatie kan opslaan in de vorm van magnetische toestanden.

* In 2017 ontwikkelden onderzoekers van de Nationale Universiteit van Singapore een nieuw type spintronisch apparaat dat gebruik maakt van topologische isolatoren. Topologische isolatoren zijn materialen die een topologische invariant hebben die niet nul is. Dit betekent dat ze een eigenschap hebben die niet wordt beïnvloed door veranderingen in de vorm of grootte van het materiaal. De onderzoekers konden topologische isolatoren gebruiken om een ​​spintronisch apparaat te creëren dat spinstromen kan genereren en detecteren.

* In 2018 ontwikkelden onderzoekers van de Universiteit van Californië, Los Angeles, een nieuw type neuromorfe computer die gebruik maakt van memristors en spintronica. De onderzoekers konden deze apparaten gebruiken om een ​​computer te maken die informatie kan leren en onthouden, net als het menselijk brein.

Dit zijn slechts enkele voorbeelden van de vele manieren waarop onderzoekers 19e-eeuwse wiskunde gebruiken om de computers van de toekomst te bouwen. Door de technieken van de 19e-eeuwse wiskunde te combineren met moderne technologie hopen onderzoekers neuromorfe computers te bouwen die efficiënter, krachtiger en veelzijdiger zijn dan traditionele computers.