Notícia

Novos dispositivos usam spintrônica para mimetizar neurônios e sinapses

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Fonte

Universidade Tohoku

Data

quarta-feira, 17 abril 2019 12:45

Áreas

Bioeletrônica. Bioinformática. Computação. Neurociências.

Um grupo de pesquisa da Universidade Tohoku, no Japão, desenvolveu dispositivos de spintrônica (ou magnetoeletrônica) que são promissores para futuros sistemas de computação mais eficientes (computação neuromórfica), que se comportam como neurônios e sinapses no cérebro humano.

Os computadores digitais evoluíram drasticamente por meio século e são capazes de executar tarefas complicadas de forma confiável. O cérebro humano, por outro lado, é capaz de executar tarefas complexas eficientemente usando uma arquitetura que é muito diferente da dos computadores digitais. Assim, o desenvolvimento de esquemas de computação ou hardware inspirados no processamento de informações no cérebro é de amplo interesse para os cientistas em áreas que vão da física, química, ciência dos materiais e matemática à eletrônica e à ciência da computação.

Na computação, existem várias maneiras de implementar o processamento de informações por um cérebro. Uma rede neural pulsada de terceira geração (conhecida como rede neural spiking) é um tipo de método de implementação que imita de perto a arquitetura do cérebro e o processamento de informações temporais. A implementação bem-sucedida deste tipo de rede neural requer hardware dedicado com neurônios artificiais e sinapses que são projetados para exibir a dinâmica de neurônios e sinapses biológicos.

O grupo de pesquisa – que inclui o professor Dr. Hideo Ohno, o professor  Dr. Shunsuke Fukami, o Dr. Aleksandr Kurenkov e o professor  Dr. Yoshihiko Horio – criou um neurônio artificial que faz sinapse usando a tecnologia spintrônica. A spintrônica é um campo de estudo que tem como objetivo usar simultaneamente as propriedades elétricas (carga) e magnéticas (spin) de um elétron.

O grupo de pesquisa já havia desenvolvido um sistema material funcional composto por materiais antiferromagnéticos e ferromagnéticos. Desta vez, eles prepararam dispositivos neuronais e sinápticos artificiais micro-fabricados, e com eles demonstraram o comportamento fundamental dos neurônios biológicos e sua plasticidade , baseados no mesmo conceito de spintrônica.

Os resultados foram publicados na revista científica Advanced Materials.

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Universidade Tohoku (em inglês).

Fonte: Universidade Tohoku. Imagem: Divulgação.

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