Los ingenieros de Massachusetts Amherst han creado una neurona artificial cuya actividad eléctrica se asemeja mucho a la de las células cerebrales naturales. La innovación se basa en investigaciones anteriores del equipo mediante el uso de proteína nanawar elaborada a partir de bacterias generadoras de energía. Este nuevo método puede allanar el camino para que las computadoras sean impulsadas por el sistema vivo de manera eficiente e incluso se conecten directamente a los tejidos biológicos.
“Nuestro cerebro procesa una gran cantidad de datos”, dijo Shu Fu, estudiante de posgrado en ingeniería eléctrica e informática y autor publicado de Umus Amharst. Comunicación“Pero su electricidad es muy baja, especialmente en comparación con la cantidad de electricidad que requiere un modelo de lenguaje grande como ChatzPT”.
El cuerpo humano funciona con importantes capacidades eléctricas, 100 veces más que un circuito informático normal. Hay miles de millones de neuronas en el cerebro, células especializadas que envían y reciben señales eléctricas por todo el cuerpo. Realizar una tarea como contar historias utiliza alrededor de 20 vatios de energía en el cerebro humano, mientras que un modelo de lenguaje grande puede necesitar más de megavatios para realizar la misma cosa.
Los ingenieros han intentado durante mucho tiempo diseñar neuronas artificiales para una mayor computación de bocetos de energía, pero esto se ha convertido en un obstáculo importante para reducir su voltaje para igualarlo al nivel biológico. “Las versiones anteriores de neuronas artificiales tenían 10 veces más voltaje y 100 veces más energía; hemos usado más de lo que hemos creado”, dijo June Yao, profesor asociado de ingeniería eléctrica e informática en Yumus Amharst. Debido a esto, los diseños anteriores eran mucho menos hábiles y no podían conectarse directamente a las neuronas vivas, que son sensibles a la fuerte señal eléctrica.
Yao dice: “Sólo registramos 0,1 voltios, que es casi lo mismo que las neuronas de nuestro cuerpo”.
Existen diferentes aplicaciones que pueden hablar con nuestro cuerpo directamente en los dispositivos electrónicos, desde computadoras renovadoras hasta computadoras bioinspiradas y políticas más eficientes.
“Actualmente tenemos todo tipo de sistemas de detección electrónicos”, dice Yao, “pero son relativamente elegantes e ineficientes. Cada vez que sienten una señal de nuestro cuerpo, necesitan ampliarse eléctricamente para que cualquier computadora pueda analizarla. La acción entre cualquier acción intermedia mejora tanto al conductor, pero la complejidad del circuito puede crear, pero los sensores los creamos con poca educación “.
El elemento secreto de la nueva neurona de corta potencia del grupo es una nanoproteína sintetizada a partir de bacterias notables. azufre GeobacterTambién contiene energía para generar electricidad. Yao, con varios colegas, utilizó nanore proteínas bacterianas para diseñar toda una serie de dispositivos extraordinarios: una biopelícula, impulsada por el sudor, que puede fortalecer los dispositivos electrónicos privados; Una “nariz electrónica” que puede suavizar la enfermedad; Y un dispositivo que puede construirse con casi cualquier cosa y que puede generar electricidad a partir del aire.
Este estudio es realizado por la Oficina de Investigación del Ejército, la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU., los Institutos Nacionales de Salud y Alfred P. Fue apoyado por la Fundación Sloan.
