การประมวลผลของคอมพิวเตอร์เป็นสิ่งหนึ่งที่สำคัญในการเลือกซื้อคอมพิวเตอร์ของผู้ใช้ ดังนั้นผู้พัฒนาจึงเร่งพัฒนาและออกแบบหน่วยประมวลผลกลางให้มีความทรงพลังและประหยัดพลังงานมากที่สุด โดยระบบประมวลผลกลางของคอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่ คือการเลียนแบบการทำงานของสมอง
นักฟิสิกส์ทฤษฎีจากมหาวิทยาลัยยูเทรกซ์ ประเทศเนเธอแลนด์ร่วมมือกับนักฟิสิกส์จากมหาวิทยาซงกัง ประเทศเกาหลีเปิดเผยว่าพวกเขาประสบความสำเร็จในการพัฒนาซินแนปซ์เทียมโดยใช้เพียงน้ำกับเกลือเท่านั้น โดยซินแนปซ์เทียมนี้การประมวลผลแบบเดียวกับซินแนปซ์ของเซลล์ประสาทของจริง
การพัฒนาซินแนปซ์เทียมนี้จะช่วยให้ในอนาคตคอมพิวเตอร์ไม่จำเป็นต้องประมวลผลด้วย Binary Processing แบบเดิมอีกต่อไปแต่จะเป็นวิธีการคำนวณแบบแอนาล็อกที่คล้าย ๆ กับสมองของเรา ซึ่งจะทำให้คอมพิวเตอร์ในยุคหลัง ๆ สามารถคำนวณอะไรที่ซับซ้อนกว่าเดิมได้
ตลอดมาเหล่านักพัฒนาต่างพยายามจำลองการทำงานของสมองมาโดยตลอด จนเกิดเป็นสาขาวิชา Iontronic neuromorphic computing ขึ้นเพื่อตามหาวิธีการจำลองซินแนปซ์ในหน่วยประมวลผลกลางของคอมพิวเตอร์
อนาคตของ Synaptic computer
จากงานวิจัยล่าสุดที่ตีพิมพ์ในวารสาร PNAS เผยว่าระบบประมวลผลใหม่นี้ต้องมีน้ำและเกลือเป็นส่วนประกอบของระบบ นอกจากนี้หัวใจหลักที่สำคัญของระบบนี้ คือ อุปกรณ์ขนาด 150 x 200 ไมโครเมตร ที่จะทำให้การเลียนแบบซินแนปซ์สมบูรณ์แบบ
ก่อนที่เราจะไปยังกลไกการทำงานของหน่วยประมวลผลใหม่นี้ เราต้องเข้าใจว่าการทำงานของซินแนปซ์ในสมองของเรานั้นอาศัยการเคลื่อนตัวของไอออนผ่านประตูขนาดเล็กที่กระจายอยู่บริเวณรอบ ๆ ซินแนปซ์
ที่มา :https://www.oist.jp/image/diagram-synaptic-transmission
จากการทำงานของไซแนปซ์ ทีมพัฒนาได้สร้างไอออนโทรนิกเมมริสเตอร์ (Iontronic memristor) ที่ประกอบด้วยช่องสัญญาณขนาดไมโครรูปกรวยที่เต็มไปด้วยสารละลายเกลือ เมื่อได้รับแรงกระตุ้นไฟฟ้าไอออนภายในสารละลายจะเคลื่อนที่ผ่านช่องสัญญาณ ทำให้ความเข้มข้นของไอออนเปลี่ยนแปลงไป
ทั้งนี้ทีมวิจัยต้องการระบบประมวลผลแบบซินแนปซ์ที่เหนือกว่าเทคโนโลยีในปัจจุบันทั้งประสิทธิภาพและการใช้พลังงาน อย่างไรก็ตามนี้อาจเป็นการปูทางสู่ระบบคอมพิวเตอร์ที่จำลองความสามารถของสมองได้มากยิ่งขึ้นก็ได้ โดยมีการคาดการณ์ว่า คอมพิวเตอร์แบบซินแนปส์นี้จะมีการเรียนรู้และปรับเปลี่ยน ซึ่งทำให้สามารถประมวลผลที่ซับซ้อนมาก ๆ
