Βασικά Takeaways
- Ερευνητές του MIT δημιούργησαν ένα δομοστοιχειωτό τσιπ που μπορεί εύκολα να διαμορφωθεί ξανά ώστε να λαμβάνει νέες δυνατότητες.
- Αντί της παραδοσιακής καλωδίωσης, το τσιπ χρησιμοποιεί LED για να βοηθήσει τα διάφορα εξαρτήματά του να επικοινωνούν.
-
Ο σχεδιασμός θα απαιτήσει πολλές δοκιμές προτού μπορέσει να χρησιμοποιηθεί στον πραγματικό κόσμο, προτείνουν οι ειδικοί.
Φανταστείτε εάν το υλικό θα μπορούσε να αναβαθμιστεί με νέες δυνατότητες εξίσου εύκολα με το λογισμικό.
Ερευνητές στο MIT έχουν σχεδιάσει ένα αρθρωτό τσιπ που χρησιμοποιεί αναλαμπές φωτός για να μεταφέρει πληροφορίες μεταξύ των στοιχείων του. Ένας από τους σχεδιαστικούς στόχους του τσιπ είναι να επιτρέψει στους χρήστες να ανταλλάξουν νέα ή βελτιωμένη λειτουργικότητα αντί να αντικαταστήσουν ολόκληρο το τσιπ, στην ουσία ανοίγοντας το δρόμο για συσκευές που μπορούν να αναβαθμιστούν συνεχώς.
"Η γενική κατεύθυνση της επαναχρησιμοποίησης του υλικού είναι ευλογημένη", είπε ο Δρ. Eyal Cohen, Διευθύνων Σύμβουλος και συνιδρυτής της CogniFiber, στο Lifewire μέσω email. "Ελπίζουμε πραγματικά ότι ένα τέτοιο τσιπ θα είναι χρησιμοποιήσιμο και επεκτάσιμο."
Έτη Φωτός Μπροστά
Οι ερευνητές του MIT έθεσαν σε εφαρμογή το σχέδιό τους σχεδιάζοντας ένα τσιπ για βασικές εργασίες αναγνώρισης εικόνας, το οποίο έχει εκπαιδευτεί ειδικά για να αναγνωρίζει τρία γράμματα: M, I και T. Έχουν δημοσιεύσει τις λεπτομέρειες του τσιπ στο το περιοδικό Nature Electronics.
Στο έγγραφο, οι ερευνητές σημειώνουν ότι το αρθρωτό τσιπ τους αποτελείται από πολλά στοιχεία, όπως τεχνητή νοημοσύνη, αισθητήρες και επεξεργαστές. Αυτά απλώνονται σε διαφορετικά στρώματα και μπορούν να στοιβάζονται ή να ανταλλάσσονται όπως απαιτείται για τη συναρμολόγηση του τσιπ. Οι ερευνητές υποστηρίζουν ότι ο σχεδιασμός τους δίνει τη δυνατότητα να διαμορφώσουν εκ νέου ένα τσιπ για συγκεκριμένες λειτουργίες ή να αναβαθμίσουν σε ένα νεότερο, βελτιωμένο στοιχείο όταν και όταν αυτό γίνει διαθέσιμο.
Αν και αυτό το τσιπ δεν είναι το πρώτο που χρησιμοποιεί αρθρωτό σχεδιασμό, είναι μοναδικό για τη χρήση των LED ως μέσου επικοινωνίας μεταξύ των επιπέδων. Χρησιμοποιώντας μαζί με φωτοανιχνευτές, οι ερευνητές σημειώνουν ότι αντί για συμβατική καλωδίωση, το τσιπ τους χρησιμοποιεί λάμψεις φωτός για να μεταφέρει πληροφορίες μεταξύ των στοιχείων.
Η έλλειψη καλωδίωσης είναι αυτή που επιτρέπει την αναδιαμόρφωση του τσιπ, καθώς τα διαφορετικά επίπεδα μπορούν εύκολα να αναδιαταχθούν.
Για παράδειγμα, οι ερευνητές σημειώνουν στο έγγραφο ότι η πρώτη έκδοση του τσιπ ταξινόμησε σωστά κάθε γράμμα όταν η εικόνα πηγής ήταν καθαρή, αλλά είχε πρόβλημα να διακρίνει τα γράμματα I και T σε ορισμένες θολές εικόνες. Για να το διορθώσουν, οι ερευνητές απλώς αντάλλαξαν το στρώμα επεξεργασίας του τσιπ με έναν καλύτερο επεξεργαστή καθαρισμού θορύβων, ο οποίος βελτίωσε την ικανότητά του να διαβάζει θολές εικόνες.
"Μπορείτε να προσθέσετε όσα επίπεδα υπολογιστών και αισθητήρες θέλετε, όπως για φως, πίεση, ακόμη και μυρωδιά", είπε ο Jihoon Kang, ένας από τους ερευνητές, στο MIT News. "Το ονομάζουμε αυτό ένα τσιπ τεχνητής νοημοσύνης με δυνατότητα αναδιαμόρφωσης τύπου LEGO επειδή έχει απεριόριστη δυνατότητα επέκτασης ανάλογα με τον συνδυασμό των επιπέδων."
Μείωση των ηλεκτρονικών αποβλήτων
Αν και οι ερευνητές έχουν αποδείξει την επαναδιαμορφώσιμη προσέγγιση μόνο σε ένα μόνο τσιπ υπολογιστή, υποστηρίζουν ότι η προσέγγιση θα μπορούσε να κλιμακωθεί, επιτρέποντας στους ανθρώπους να αλλάζουν νέες ή βελτιωμένες λειτουργίες, όπως μεγαλύτερες μπαταρίες ή αναβαθμισμένες κάμερες, οι οποίες θα μπορούσαν επίσης να βοηθήσουν στη μείωση ηλεκτρονικά απόβλητα.
"Μπορούμε να προσθέσουμε στρώματα στην κάμερα ενός κινητού τηλεφώνου ώστε να μπορεί να αναγνωρίζει πιο περίπλοκες εικόνες ή να τις μετατρέπουμε σε οθόνες υγειονομικής περίθαλψης που μπορούν να ενσωματωθούν σε φορητό ηλεκτρονικό δέρμα", είπε ο Chanyeo Choi, άλλος ερευνητής, στο MIT news.
Προτού να μπορέσουν να διατεθούν στο εμπόριο, ωστόσο, ο σχεδιασμός του τσιπ θα πρέπει να αντιμετωπίσει δύο βασικά ζητήματα, πρότεινε ο Δρ.
Για αρχάριους, οι ερευνητές θα πρέπει να εξετάσουν την ποιότητα της διεπαφής, ιδιαίτερα στη γρήγορη μετάδοση και σε πολλαπλά μήκη κύματος. Το δεύτερο θέμα που πρέπει να αναλυθεί περαιτέρω είναι η στιβαρότητα του σχεδιασμού, ειδικά όταν τα τσιπ χρησιμοποιούνται για μεγάλη διάρκεια. Χρειάζονται αυστηρό έλεγχο θερμοκρασίας; Είναι ευαίσθητα στους κραδασμούς; Αυτές είναι μόνο δύο από τις πολλές ερωτήσεις που θα πρέπει να διερευνηθούν περαιτέρω, εξήγησε ο Δρ Κοέν.
Στο έγγραφο, οι ερευνητές σημειώνουν ότι είναι πρόθυμοι να εφαρμόσουν τη σχεδίαση σε έξυπνες συσκευές και υπολογιστικό υλικό αιχμής, συμπεριλαμβανομένων αισθητήρων και δεξιοτήτων επεξεργασίας μέσα σε μια αυτάρκη συσκευή.
"Καθώς εισερχόμαστε στην εποχή του Διαδικτύου των πραγμάτων που βασίζεται σε δίκτυα αισθητήρων, η ζήτηση για πολυλειτουργικές συσκευές υπολογιστών αιχμής θα επεκταθεί δραματικά", είπε ο Jeehwan Kim, άλλος ερευνητής και αναπληρωτής καθηγητής μηχανολογίας του MIT, στο MIT News. «Η προτεινόμενη αρχιτεκτονική υλικού μας θα προσφέρει υψηλή ευελιξία στον υπολογισμό αιχμής στο μέλλον."
