Совместная международная команда учёных из университета Калифорнии и Туринского политехнического университета в Италии построила прототип первого рабочего компьютера-мозга (так называемого мемкомпьютера). Подобные машины, над которыми инженеры работают уже несколько десятилетий, в теории должны работать быстрее аналогов с меньшими затратами энергии.
О компьютере-мозге учёные говорили ещё полвека назад, но до сих пор никому не удавалось построить прототип такой вычислительной машины. Проблема заключается в том, что хотя сама идея вполне проста для понимания, её реализация осложнена широким спектром переменных.
По сути, компьютер-мозг — это машина, которая решает поставленные задачи с одновременным анализом цифр и сохранением результатов. В отличие от обычных современных компьютеров, которые выполняют эти действия последовательно, новый компьютер действительно больше схож по принципу работы с человеческим мозгом.
Считается, что компьютер-мозг мог бы превратить электронные устройства в настоящие личности, которые могли бы общаться с пользователями, словно люди с людьми. Однако для осуществления этой идеи необходимо было полностью переосмыслить дизайн компьютера, равно как и принцип его работы.
Авторы нового исследования разработали концепцию нового прототипа таким образом, что машина будет работать за счёт шести мемпроцессоров (memprocessors). Мемпроцессоры, в отличие от обычных процессоров, используемых в современных компьютерах, имеют возможность изменять свои свойства, например, электрическое сопротивление, в зависимости от различных факторов, к примеру, от количества проходящей энергии.
Эта особенность позволяет мемпроцессорам хранить информацию совершенно по-новому — одновременно с обработкой других данных. Об этом исследователи рассказывают в статье, опубликованной в журнале Science Advances.
Чтобы доказать, что построенный прототип действительно работоспособен, исследователи заставили его решить NP-полную задачу о сумме подмножеств. Машина надо было ответить на вопрос, есть ли в предлагаемом наборе чисел подмножество с одним и более числами, сумма которых равна нулю?
Исследователи утверждают, что их работа в результате доказала работоспособность идеи о компьютере-мозге. Однако пока он функционирует с большим количеством шумов и помех, а значит, масштабировать его на данном этапе невозможно.
Работы, как фундаментальной, так и практической, впереди ещё много, и потому пока маловероятно, что компьютер-мозг ляжет в основу, к примеру, следующих поколений смартфонов.
