Jókat lehet vitatkozni azon, hogy a mesterséges intelligencia mely terülteken körözi le az embert, és mely terülten nem fogja talán soha. Végül is egyre aggasztóbb hírek érkeznek a tényleges önvezetés jövőjével kapcsolatban, ami jóval messzebb lehet, mint azt gondoltuk, közben viszont a robotok már egész meggyőző módon kosaraznak.
Egy aspektus azonban vitán felül áll: az energiafelhasználás szempontjából az emberi agy jóval – több tízezerszer – hatékonyabb a mesterséges intelligenciánál. A feladat tehát adott: olyan rendszert kellene építeni, amely felveszi a versenyt az emberi aggyal ebből a szempontból. A megoldás pedig épp az agyban, pontosabban az azt felépítő idegsejtekben található.
Mielőtt rátérnék egy új kutatás eredményére, és arra, hogy ez miért lehet áttörő, meg kell ismernünk egy kifejezést, a memrisztort (az angol memristor-ból), amely két szó összevonásából született meg: memory (memória) és resistor (ellenállás). Innen talán már érthető az alapelképzelés – emlékező ellenállásról van szó. A memrisztor nem új keletű dolog, már 1971-ben feltételezték, hogy létezhet ilyen, és még a hazai sajtó is írt róla már 12 éve, amikor a nanotechnológia segítségével ténylegesen is sikerült ezt megvalósítani. A memrisztor abban különbözik a „klasszikus” ellenállástól, hogy a tényleges ellenállása két dologtól függ: mekkora feszültséget kap, illetve mennyi ideig volt feszültség alatt.
A memrisztorok többsége esetén a töltést az elekronok hordozták, viszont lehetséges ionokat is használni erre a célra, éppen úgy, ahogy az az idegsejtek esetén történik. A mostani modellben két elképesztően vékony grafitréteg közé helyezték el az egyetlen molekula vastagságú vízréteget. A rendszerben pedig sikerült kimutatni azt a fentebb említett áram-feszültség összefüggést, amely hiszterézist mutat – vagyis olyan jelenséget, hogy a rendszer aktuális állapota függ annak az előtörténetétől, ha úgy tetszik tehát: emlékezik. Összefoglalva tehát egy ilyen rendszer esetén a számítógépes szimulációban megjelent a memrisztor hatás, méghozzá ionok és nem elektronok közvetítésével. Sőt, ami kicsit már tényleg hátborzongató, a rendszer képes volt a szimuláció során olyan feszültségcsúcsokat modellezni, melyek az idegrendszeri aktivitásra emlékeztettek.
Egyébként nem rég már sikerült ténylegesen egyetlen molekulavastagságú vízréteget létrehozni, és a mostani tanulmány annak lehetőségét vizsgálta a szimulációk felhasználásával, hogy ebben a rendszerben az idegsejteket idéző memrisztor hatás megjelenhet-e. Mint kiderült tehát, igen, megjelenhet, vagyis az elméleti lehetősége nincs kizárva annak, hogy a következő lépések már a mesterséges neuronokhoz vezessenek. A kutatók ezután már kísérletileg szeretnék demonstrálni, hogy ezek a rendszerek képesek végrehajtani különböző alap tanulási algoritmusokat, és így a mesterséges idegsejtekben lehetővé válna az elektromos memória előhívása. Mivel pedig egy ilyen rendszer lényegében az idegrendszert utánozza, így nem csak a szűken vett számítástechnikában lehet fontos a felhasználása, de az idegrendszeri funkciók is kiegészíthetőekké válnának a segítségükkel.
(Kép: Flickr/ZEISS Microscopy)