Грибы как перспективные элементы памяти для компьютеров будущего

Согласно новому исследованию, грибные сети могут стать многообещающей альтернативой крошечным металлическим устройствам, используемым для обработки и хранения цифровой памяти и других компьютерных данных.

Исследователи из Университета штата Огайо обнаружили, что обычные съедобные грибы, такие как шиитаке, можно выращивать и "обучать" для работы в качестве органических мемристоров — типа процессоров данных, способных запоминать прошлые электрические состояния.

Ключевые преимущества:

  • Низкое энергопотребление: Микросхемы, имитирующие нейронную активность, не требуют много энергии в режиме ожидания.
  • Экологичность: Грибы биоразлагаемы и дешевле в производстве, чем обычные мемристоры и полупроводники, для которых требуются дорогие редкоземельные минералы и много энергии.
  • Схожая производительность: Устройства на основе шиитаке продемонстрировали воспроизводимые эффекты памяти, аналогичные полупроводниковым чипам.

Эксперимент и результаты:

Исследователи культивировали образцы грибов (шиитаке и шампиньонов), обезвоживали их для долговечности и подключали к электронным схемам, подавая различные напряжения и частоты. Через два месяца тестирования выяснилось, что грибной мемристор в роли оперативной памяти (RAM) способен переключаться между электрическими состояниями с частотой до 5850 сигналов в секунду с точностью около 90%. Производительность падала с ростом частоты, но, как и в мозге, её можно было улучшить, подключив к схеме больше грибов.

Перспективы и будущее:

Исследование, опубликованное в PLOS One, показывает, насколько удивительно легко программировать грибы для полезных целей. Технология может найти применение:

  • В периферийных вычислениях (edge computing) и аэрокосмических исследованиях (крупные системы).
  • В автономных системах и носимых устройствах (миниатюрные системы).

Органические мемристоры ещё на ранней стадии разработки. Будущая работа будет направлена на оптимизацию производства, улучшение методов культивирования и миниатюризацию устройств.