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Forscher schaffen mit Licht eine neue, von der Natur inspirierte Form des Rechnens

Forscher schaffen mit Licht eine neue, von der Natur inspirierte Form des Rechnens

Die Forscher schauen konsequent auf die Natur, um vorhandene Technologien zu perfektionieren oder sogar neue Methoden der Technik zu entdecken. Einige der Produkte, die Sie täglich verwenden, haben ihr Design und sogar ihre Funktionalität von Mutter Natur abgeleitet.

Kürzlich entwickelten Wissenschaftler der McMaster University eine einfache und aufregende neue Form des Rechnens, indem sie strukturierte Licht- und Schattenbänder durch verschiedene Facetten eines Polymerwürfels strahlten und die kombinierten Ergebnisse ableseten.

VERBINDUNG: LICHT WIRD ZUM ERSTEN MAL ALS TON GESPEICHERT

Ähnlich wie eine Pflanze reagieren würde und sich in Richtung Sonnenlicht bewegt oder ein Tintenfisch die Farbe seiner Haut intuitiv verändern würde, kann der Würfel auf die gleiche Weise intuitiv auf das Licht reagieren. Die Methode könnte eine völlig neue Ära im Computer einleiten.

Rechnen mit Licht

Mit dem neuen glänzenden Polymerwürfel konnten die Forscher mit ihrem neuen Computer einfache Additions- und Subtraktionsfunktionen ausführen. Wie der Chemiestudent Kalaichelvi Saravanamuttu, ein außerordentlicher Professor für Chemie und chemische Biologie, erklärte, dessen Labor sich auf Ideen konzentriert, die von natürlichen biologischen Systemen inspiriert sind:

"Dies sind autonome Materialien, die auf Reize reagieren und intelligente Operationen ausführen. Wir freuen uns sehr, dass wir auf diese Weise Additionen und Subtraktionen durchführen können, und wir überlegen, wie wir andere Rechenfunktionen ausführen können."

Die neue Form des Rechnens, die im Forschungsjournal Nature Communications veröffentlicht wurde, verspricht, letztendlich dazu verwendet zu werden, komplexere und nützlichere Funktionen neben neuronalen Netzen zu erfüllen, die die Grundlage für modernes maschinelles Lernen und künstliche Intelligenz bilden.

Noch beeindruckender bei dieser neuen Form des Rechnens ist, dass sie keine Stromquelle benötigt, stark lokalisiert ist und vollständig im sichtbaren Spektrum liegt. Teil eines Zweigs der Chemie, der als nichtlineare Dynamik bezeichnet wird; Es werden Materialien verwendet, die entwickelt und hergestellt wurden, um spezifische Reaktionen auf Licht zu erzeugen.

Wie funktioniert es? Schichten von Lichtstreifen scheinen durch die Oberseite und die Seite einer winzigen Glasvitrine, in der sich das bernsteingroße Polymer in Würfelgröße befindet. Das Polymer bewegt sich von seinem Ausgangszustand einer Flüssigkeit zu einem Gel und wandelt sich in ein Gel um.

Dann geht ein neutraler Trägerstrahl durch den Rücken zu einer Kamera, die das Ergebnis als „vom Material im Würfel gebrochen“ liest, dessen Komponenten sich spontan zu Tausenden von Filamenten formen, die auf die Lichtmuster reagieren, um ein neues dreidimensionales Muster zu erzeugen, das drückt das Ergebnis aus. “

Derzeit wird das Team mit dem neuen Computer experimentieren und Materialien mit differenzierteren Antworten erstellen.


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