科學(xué)家們用香菇構(gòu)建了一個(gè)工作計(jì)算機(jī)內(nèi)存

依靠真菌菌絲體來(lái)存儲(chǔ)信息的計(jì)算機(jī)有朝一日可能會(huì)成為當(dāng)前一代內(nèi)存硬件的低成本替代品。

使用普通的老香菇（香菇），科學(xué)家們已經(jīng)建立了工作憶阻器– “記住”其過(guò)去電氣狀態(tài)的電路元件 – 而不是來(lái)自二氧化鈦或硅，但根狀（并且有點(diǎn)像神經(jīng)元樣） 一種稱(chēng)為菌絲.

其結(jié)果是憶阻器的性能可與硅基芯片相媲美，但具有潛在的低成本、可擴(kuò)展性和環(huán)保性，而當(dāng)今許多計(jì)算機(jī)組件所不具備。

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“能夠開(kāi)發(fā)模仿實(shí)際神經(jīng)活動(dòng)的微芯片意味著您不需要大量電力來(lái)待機(jī)或不使用機(jī)器時(shí)，”精神病學(xué)家約翰·拉羅科說(shuō)俄亥俄州立大學(xué)?！斑@可能是一個(gè)巨大的潛在計(jì)算和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)?！?/p>

開(kāi)發(fā)行為類(lèi)似于大腦的計(jì)算機(jī)需要開(kāi)發(fā)行為也類(lèi)似于大腦部分的組件。這些要求之一是憶阻器可以像突 觸– 管理信息流的神經(jīng)元之間的連接點(diǎn)。

科學(xué)家們已經(jīng)考慮使用蘑菇作為計(jì)算機(jī)部件，尤其是因?yàn)榫z網(wǎng)絡(luò)以各種方式行事類(lèi)似于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。它們的結(jié)構(gòu)類(lèi)似，并使用電和化學(xué)信號(hào)，就像大腦一樣。

但事實(shí)上，它們實(shí)際上并不是大腦，這意味著需要一些工程來(lái)讓它們做科學(xué)家需要它們做的事情。

該團(tuán)隊(duì)使用香菇是因?yàn)樵撐锓N特別健壯、有彈性、抵抗壓力源比如輻射。研究人員將九個(gè)樣品播種在裝有香菇孢子的培養(yǎng)皿中，并在受控的溫度和濕度條件下生長(zhǎng)。

當(dāng)菌絲體長(zhǎng)到足以覆蓋培養(yǎng)皿時(shí)，研究人員將每個(gè)樣品放在通風(fēng)良好的地方，陽(yáng)光直射，以確保其長(zhǎng)期生存能力。這樣準(zhǔn)備就緒，每個(gè)樣本都可以投入工作以測(cè)試其計(jì)算能力，并連接到一個(gè)專(zhuān)門(mén)構(gòu)建的電路中，以淹沒(méi)電流.

“我們會(huì)在蘑菇的不同點(diǎn)連接電線和探頭，因?yàn)樗牟煌糠志哂胁煌碾姎馓匦?，?a>拉羅科 說(shuō).“根據(jù)電壓和連接性，我們看到了不同的性能。”

研究人員實(shí)現(xiàn)了 5,850 赫茲的性能，他們的“蘑菇管”的準(zhǔn)確率為 90%——也就是說(shuō)，它以每秒約 5,850 次的速度切換信號(hào)，或每 170 微秒左右切換一次。最慢的市售憶阻器起始溫度為速度略低于該速度的兩倍，因此該實(shí)驗(yàn)對(duì)于第一步非常有希望。

研究人員還發(fā)現(xiàn)，隨著電壓的增加，蘑菇的性能會(huì)下降。他們能夠通過(guò)在電路中添加更多蘑菇來(lái)彌補(bǔ)這一點(diǎn)。

你不會(huì)讓菌絲體計(jì)算機(jī)供電你的末日卷軸任何時(shí)候。盡管如此，研究結(jié)果確實(shí)表明，這是未來(lái)研究和開(kāi)發(fā)可獲得、低成本和可生物降解組件的吉祥途徑，潛在應(yīng)用范圍從個(gè)人設(shè)備到航空 航天.

“開(kāi)始探索真菌和計(jì)算所需的一切都可以小到堆肥堆和一些自制電子產(chǎn)品，也可以大到帶有預(yù)制模板的培養(yǎng)工廠，”拉羅科 說(shuō).“以我們現(xiàn)在擁有的資源，所有這些都是可行的?！?/p>

作為研究人員論文中的注釋，“計(jì)算的未來(lái)可能是真菌的。

該研究已發(fā)表在公共科學(xué)圖書(shū)館一號(hào).

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