Переведите researchers are always searching for improved technologies, but the most efficient computer possible already exists. it can learn and adapt without needing to be programmed or updated. it has nearly limitless memory, is difficult to crash, and works at extremely fast speeds. it's not a mac or a pc; it's the human brain. and scientists around the world want to mimic its abilities. both academic and industrial laboratories are working to develop computers that operate more like the human brain. instead of operating like a conventional, digital system, these new devices could potentially function more like a network of neurons. "computers are very impressive in many ways, but they're not equal to the mind," said mark hersam, the bette and neison harris chair in teaching excellence in northwestern university's mccormick school of engineering. "neurons can achieve very complicated computation with very low power consumption compared to a digital computer." a team of northwestern researchers, including hersam, has accomplished a new step forward in electronics that could bring brain-like computing closer to reality. the team's work advances memory resistors, or "memristors," which are resistors in a circuit that "remember" how much current has flowed through them. the research is described in the april 6 issue of nature nanotechnology. tobin marks, the vladimir n. ipatieff professor of catalytic chemistry, and lincoln lauhon, professor of materials science and engineering, are also authors on the paper. vinod sangwan, a postdoctoral fellow co-advised by hersam, marks, and lauhon, served as first author. the remaining co-authors--deep jariwala, in soo kim, and kan-sheng chen--are members of the hersam, marks, and/or lauhon research groups. "memristors could be used as a memory element in an integrated circuit or computer," hersam said. "unlike other memories that exist today in modern electronics, memristors are stable and remember their state even if you lose power." current computers use random access memory (ram), which moves very quickly as a user works but does not retain unsaved data if power is lost. flash drives, on the other hand, store information when they are not powered but work much slower. memristors could provide a memory that is the best of both worlds: fast and reliable. but there's a problem: memristors are two-terminal electronic devices, which can only control one voltage channel. hersam wanted to transform it into a three-terminal device, allowing it to be used in more complex electronic circuits and systems. hersam and his team met this challenge by using single-layer molybdenum disulfide (mos2), an atomically thin, two-dimensional nanomaterial semiconductor. much like the way fibers are arranged in wood, atoms are arranged in a certain direction--called "grains"--within a material. the sheet of mos2 that hersam used has a well-defined grain boundary, which is the interface where two different grains come together. "because the atoms are not in the same orientation, there are unsatisfied chemical bonds at that interface," hersam explained. "these grain boundaries influence the flow of current, so they can serve as a means of tuning resistance." when a large electric field is applied, the grain boundary literally moves, causing a change in resistance. by using mos2 with this grain boundary defect instead of the typical metal-oxide-metal memristor structure, the team presented a novel three-terminal memristive device that is widely tunable with a gate electrode. "with a memristor that can be tuned with a third electrode, we have the possibility to realize a function you could not previously achieve," hersam said. "a three-terminal memristor has been proposed as a means of realizing brain-like computing. we are now actively exploring this possibility in the laboratory."

Исследователи находятся в постоянном поиске более совершенных технологий, но наиболее эффективный компьютер возможно уже существует. Он может учиться и адаптироваться без необходимости программировать или обновлять. Он имеет почти безграничную память, трудно врезаться, и работает на очень высокой скорости. Это не Mac или ПК, это человеческий мозг. И ученые всего мира хотят имитировать его

Обоих академических и промышленных лабораториях работают над созданием компьютеров, которые работают больше похож на человеческий мозг. Вместо того, чтобы оперировать как обычными, цифровые системы, эти новые устройства могут потенциально функция больше напоминает сеть нейронов.

"Компьютеры очень впечатляет во многих отношениях, но они не равны по уму, - сказал Марк Hersam, на Бетти и Харриса Neison стул в обучении Отличник Маккормика Северо-Западного университета Инженерная школа. "Нейроны могут достичь очень сложные Расчеты с очень низким энергопотреблением по сравнению с цифровой компьютер".

Команда исследователей из Северо-Западный, в том числе Hersam, удалось сделать новый шаг вперед в электронике, которые могли бы принести мозгоподобные вычислительные ближе к реальности. Команды работы авансов памяти резисторы, или "мемристоры", которые являются резисторы в цепи, которые "помнят" сколько тока протекло через них.

Исследования, описанные в апреле 6 номере журнала Nature нанотехнологий. Тобин знаков, в. Н. Ипатьев профессором каталитической химии, и Линкольн Lauhon, профессор материаловедения и инженерии, также авторов на бумаге. Винод Sangwan, научный сотрудник совместного посоветовал Hersam, знаки, и Lauhon, служил в качестве первого автора. Остальные соавторы--глубокий Jariwala, в СУ Ким, Кан-Шэн, Чэнь--являются членами Hersam, знаки, и/или Lauhon исследовательских групп.

"Мемристоры могут быть использованы в качестве элемента памяти в интегральной схеме или компьютер," Hersam сказал. "В отличие от других воспоминаний, которые существуют сегодня в современной электронике, мемристоры являются стабильными и запоминать свое состояние, даже если вы потеряете власть".

Нынешние компьютеры используют память с произвольным доступом (ОЗУ), которая движется очень быстро, так как пользователь работает но не сохраняет несохраненные данные в случае потери питания. Флэш-накопители, с другой стороны, хранить информацию, когда они не приведены в действие, но работают гораздо медленнее. Мемристоры могут предоставить в памяти, что это лучшее из обоих миров: быстрый и надежный. Но есть проблема: мемристоры являются два-терминалов электронных устройств, которые может контролировать только один канал напряжения. Hersam хотел превратить его в три-терминального устройства, что позволяет его использовать в более сложных электронных схем и систем.

Hersam и его команда справлялись с этой задачей с однослойного дисульфида молибдена (mos2), является атомарно тонкие, двумерных полупроводниковых наноматериалов. Подобно тому, как волокна расположены в деревянных, атомы располагаются в определенном направлении, назвав ее "зерна"--в материале. Лист цвет mos2, который используется Hersam имеет четко определенные границы зерна, которая является интерфейсом, где два разных зерен собраться вместе.

"Ведь атомы не находятся в одной ориентации, есть недовольные химических связей на тот интерфейс," Hersam объяснил. "Эти границы зерен влияют на протекание тока, поэтому они могут служить как средство тюнинга сопротивления".

При большом электрического поля, граница зерна буквально перемещается, вызывая изменение сопротивления. Используя цвет mos2 с этой зернограничных дефектов вместо типичной металл-оксид-металл мемристор структуры, команды, представленные в романе три-терминал memristive устройство, которое широко перестраиваемых с управляющего электрода.

"С мемристор, которые могут быть настроены с третьим электродом, у нас есть возможность реализовать функцию Вы не могли ранее добиться," Hersam сказал. "Три терминала мемристор был предложен в качестве средства реализации мозгоподобных вычислений. Мы сейчас активно изучаем эту возможность в лабораторных условиях."