Fundamenteel nieuwe computer lost doolhof op

Share Button

Een netwerk met memristors kan in recordtijd een ingewikkeld doolhofprobleem oplossen. Domweg door er stroom op te zetten. Betekent dit een doorbraak met volkomen nieuwe typen computers?

Doolhofproblemen zijn vaste prik in menig puzzelblad.

Zo vertaalt de memristive processor een doolhof in een configuratie van memristor. Overal waar in het doolhof poorten zitten, geleidt de schakelaar stroom.

Zo vertaalt de memristive processor een doolhof in een configuratie van memristor. Overal waar in het doolhof poorten zitten, geleidt de schakelaar stroom.

De puzzelaar moet de kortste route zien te vinden door een onontwarbaar kluwen van vaak doodlopende gangen. Sommige doolhofproblemen bevatten tot tienduizenden vakjes waar een potentiële route door kan lopen. De complexiteit van echt grote doolhoven neemt exponentieel toe, want elk algoritme gaat uit van het afzoeken en doorrekenen van elk pad. Het resultaat: dit groeit bestaande computers al snel boven het hoofd.

Twee onderzoekers hebben nu een manier bedacht om Moeder Natuur het denkwerk te laten doen. Elektrische stroom bestaat namelijk uit elektronen die altijd de weg van de minste weerstand proberen te vinden. Dat is in een effen materiaal doorgaans de kortste route.

Memristors: hersencel-achtige elektronica
Er bestaat een type elektronisch onderdeel dat net als hersencellen als het ware onthoudt dat (en hoe lang) er elektrische stroom doorheen is gegaan: de memristor. Een memristor is tegelijkertijd een weerstand en geheugenelement: hoe langer er stroom doorheen loopt, hoe kleiner de weerstand wordt. Het bestaan van memristors is al in 1970 voorspeld, maar de eerste werkende memristor werd pas rond het jaar 2000 gebouwd. Onderzoekers Yuriy Pershin van de Universiteit van South Carolina en Massimiliano di Ventra van de Universiteit van Californië, San Diego zijn pioniers in het onderzoeksveld waarbij memristors in computerchips in worden gebakken.

Om het doolhofprobleem op te lossen, simuleerden Pershin en Di Ventra een chip die bestaat uit een rooster van memristors en schakelaars, zie schema. Door schakelaars om te zetten creëren ze een doolhof. Elke verbonden schakelaar is een doorgang in het doolhof. De doolhof is letterlijk met één druk op de knop op te lossen. Door stroom te zetten op de ingang en uitgang ontstaat een stroom over het kortste traject, deze stroom zet de memristors om en vervolgens kan je het traject door de memristors aflezen.

Beide onderzoekers denken dat het met een vergelijkbare techniek ook mogelijk is om menselijke denkprocessen na te bootsen en in ieder geval computers veel ‘slimmer’ te maken dan ze nu zijn. Het denkwerk vindt niet meer plaats in een enkele processor, maar door de hele chip tegelijk. Ook voor probleemoplossing is deze benadering heel interessant. We zijn vaak niet geïnteresseerd in de best mogelijke oplossing, een heel goede oplossing voldoet al. Een totaal nieuw type computer kent waarschijnlijk heel andere sterke en zwakke punten dan de tegenwoordige. Omdat we zelf kunnen kiezen welk type we wanneer gebruiken, kunnen we dus op het gebied van informatieverwerking veel meer dan nu.

Bronnen: ArXiv

Share Button

Germen

Hoofdredacteur en analist (Visionair.nl) Expertise: biologische productiesystemen (master), natuurkunde (gedeeltelijek bachelor), informatica

Dit vind je misschien ook interessant:

4 reacties

  1. Barry schreef:

    Beide onderzoekers mogen denken dat met een vergelijkbare techniek menselijke denkprocessen nogebootst kunnen worden, ikzelf denk er anders over. Het is allang en breed bewezen dat electrische stroompjes in de hersenen niet perse rechtstreeks van punt a naar punt b gaan en de kortste weg nemen om uiteindelijk uit te komen op het eind van het denkproces. Bij de mens zijn een aantal zintuigen altijd aan het werk als het gaat om denkprocessen, dat zijn dus altijd meerdere electrische stroompjes die door je hersenpan heenvliegen.

  2. Sander schreef:

    Niet slim van al die ingewikkelde doolhofoplossers. De oplossing voor ELK doolhof is de rechterwand vasthouden en helemaal uitlopen. Je komt gegarandeerd bij de uitgang, aangezien je op deze manier ‘losse muren’ omzeilt. Natuurlijk is dit niet de efficienste manier, maar absoluut de makkelijkste.

  1. 5 maart 2011

    […] wijzen op grote schaarsteBarry op Supernovae en hypernovae: kosmische waterstofbommenGermen op Fundamenteel nieuwe computer lost doolhof opSander op Fundamenteel nieuwe computer lost doolhof opBarry op ‘Onsterfelijkheid bereikt in […]

Geef een reactie

Advertisment ad adsense adlogger