Mozek pracuje efektivněji než tradiční křemíkový počítač. Umí zpracovávat dat a zároveň si ukládat data do paměti. Tvůrci neuromorfních počítačů se snaží biologické mozky napodobit. Aby jim to fungovalo, tak k tomu potřebují nové typy elektronických součástek, jako jsou třeba umělé synapse z organických polymerů.
Biologický mozek se dokáže učit a zapamatovat si velké množství informací zároveň, přičemž k tomu nespotřebuje příliš mnoho energie. Pozoruhodné výkony mozků inspirovaly tvůrce neuromorfních počítačů, které se snaží napodobit fungování biologické nervové soustavy. Takové počítače jsou ale dost specifické a jejich vývoj vyžaduje specifické komponenty.
Na americkém Stanfordu před časem vyvinuli důmyslné zařízení, které funguje jako umělá synapse. Je vytvořeno z levných organických materiálů a jeho struktura vlastně připomíná baterii. Napodobuje fungování biologických synapsí čili spojů mezi nervovými buňkami, mezi nimiž se přenášejí nervové vzruchy. Podle tvůrců umělých synapsí je klíčové, že jejich zařízení, stejně jako jeho biologické protějšky, současně zpracovávají data a ukládají je do paměti.
Student Scott Keene a jeho spolupracovníci vyvinuli soustavu celkem devíti těchto umělých synapsí a její výkony předčily očekávání. Soustava synapsí je velmi rychlá ve zpracování dat, hospodárná ve využívání energie, spolehlivá a také odolná. Podle badatelů představuje soustava společně fungujících devíti synapsí významný krok pro vývoj pokročilých neuromorfních počítačů. Uspořádání synapsí v takové soustavě totiž umožňuje programovat několik zapojených synapsí současně. To je pochopitelně mnohem časově úspornější a také podobnější tomu, jak pracuje biologický mozek.
Soustava devíti organických synapsí si v testech vedla natolik dobře, že vědci podle všeho jen zírali. Fungovala tak rychle, že nadcházející generaci takových zařízení s umělými synapsemi prý bude nutné testovat se speciální vysokorychlostní elektronikou. Pokud jde o spotřebu energie, tvůrci nového zařízení si na základě výsledků testů počítačově simulovali soustavu s 1024krát 1024 umělými synapsemi čili s téměř 1 050 000 synapsemi. Z těchto simulací odhadují, že by takovou soustavu synapsí bylo možné pohánět běžnou baterií pro chytrý telefon.
Keene a jeho tým rovněž potvrdili, že soustava synapsí z organického materiálu je vysoce odolná vůči opotřebení. Přepnuli ji více než miliardkrát, aniž by se to jakkoliv projevilo na chování celého zařízení. Jak je vidět, zařízení z organických polymerů mohou být za jistých předpokladů odolné zcela srovnatelně s tradiční křemíkovou elektronikou. Pro autory soustavy synapsí prý bylo právě tohle asi největším překvapením.
Zdroj: Stanford University