تصور کنید که اگر رایانهها به جای تراشههای الکترونیکی و میلیاردها ترانزیستور، با حرکت ذرات بسیار کوچک درون مایع کار کنند، چه اتفاقی رخ خواهد داد؟ اکنون این ایده آیندهنگرانه در آزمایشگاهی به واقعیت تبدیل شده است. دانشمندان رایانه کاملا متفاوتی ساختند که محاسبات را با استفاده از حرکت طبیعی ذرات میکروسکوپی انجام میدهد.
دانشمندانی دانشگاه کنستانس و دانشگاه اشتوتگارت در آلمان اظهار کردند: فناوری آنان در آینده میتواند به ساخت رایانههایی منجر شود که با مصرف انرژی بسیار کمتر، قادر به حل مسائل پیچیده باشند.
رایانههای امروزی اطلاعات را با استفاده از میلیاردها کلید الکترونیکی کوچک به نام ترانزیستور پردازش میکنند. این کلیدها با سرعت بسیار بالا روشن و خاموش میشوند تا عملیات محاسباتی انجام شود. سیستمهای هوش مصنوعی، ازجمله مدلهای زبانی بزرگ، نیز بر شبکههای عظیمی از واحدهای پردازشی ساده متکی هستند که هرچه قدرتمندتر میشوند، به سختافزار بیشتر و انرژی بیشتری نیاز دارند.
اما سیستم جدید رویکردی کاملا متفاوت دارد؛ پژوهشگران به جای مدارهای الکترونیکی، مایعی را با چند صد ذره میکروسکوپی پر کردند. این ذرات بهطور پیوسته در الگویی نوسانی و تکرارشونده حرکت میکنند. هنگامی که اطلاعات وارد سیستم میشود، ذرات از طریق حرکت مایع اطراف خود با یکدیگر تعامل میکنند.
حرکت این ذرات جریانهای بسیار کوچکی در مایع ایجاد میکند که بر حرکت ذرات مجاور اثر میگذارند. در نتیجه، مجموعهای از الگوهای پیچیده شکل میگیرد که اطلاعات ورودی را بهطور طبیعی پردازش میکند. در این روش، برخلاف رایانههای معمولی، لازم نیست هر مرحله از محاسبه بهصورت جداگانه برنامهریزی شود بلکه رفتار فیزیکی خود سیستم بخشی از فرایند پردازش را انجام میدهد.
این فناوری بر پایه روشی به نام «رایانش مخزنی» ساخته شده است. در این شیوه، سیستم فیزیکی پیچیده، اطلاعات ورودی را به الگوهای غنی و قابل تحلیل تبدیل میکند. سپس پژوهشگران ویژگیهای مشخصی از این الگوها را اندازهگیری میکنند تا نتیجه موردنظر به دست آید. در این روش نیازی نیست دانشمندان تمام جزئیات عملکرد داخلی سیستم را بدانند فقط کافی است سیستم بتواند بهطور پایدار و قابل پیشبینی به ورودیها پاسخ دهد.
