Bilgisayar endüstrisi onlarca yıldır silikon tabanlı yarı iletkenler üzerine inşa edilmiş durumda. Bu teknolojiler yüksek performans sunsa da sürdürülebilirlik açısından idealden uzaklar. Bu yüzden araştırmacılar sürekli yeni malzemeler ve yeni bilişim modelleri test etmeye devam ediyor. Bu arayış kapsamında Ohio Eyalet Üniversitesi’nde ilgi çekici bir proje ortaya çıkmış durumda. Bilim-kurgu filmlerinden fırlamış gibi görünen bu çalışmada araştırmacılar, mantarları kullanarak bilgisayar bellekleri geliştirmeyi başardılar.
Ohio Eyalet Üniversitesi araştırmacıları, yayımladıkları yeni çalışmada sıradan şitaki (shiitake) mantarlarını çalışan birer organik memristöre (hafıza tutabilen devreye) dönüştürmenin mümkün olduğunu ortaya koydu. Araştırma ekibi, mantarların bilgisayar teknolojilerinde hem sürdürülebilir hem de ekonomik bir alternatif olarak kullanılabileceğini öne sürüyor. Araştırma ekibinin başındaki bilim insanı John LaRocco, şitaki mantarlarından üretilen devrelerin elektriksel geçmişi “hatırlayabildiğini”, böylece veri depolama ve sinyal işleme görevlerini tıpkı klasik bellek birimleri gibi yerine getirebildiğini söylüyor. Şitaki mantarının iç yapısı kurutulup elektrotlarla birleştirildiğinde, hiçbir sentetik işlem gerektirmeksizin doğal bir memristör gibi davranabiliyor.
Memristörler, uygulanan akıma göre direncini kalıcı olarak değiştirebilen devre bileşenleri olarak biliniyor. Bu özellikleri sayesinde yalnızca bilgi depolamakla kalmıyor; aynı zamanda insan beynindeki sinaptik bağlantılara benzer şekilde çalışarak yapay sinir ağları oluşturabiliyor. Ne var ki bu birimlerin hem üretim maliyetleri hem de çevresel etkileri yüksek. Ohio ekibinin elde ettiği sonuçların asıl önemi de burada ortaya çıkıyor:
Araştırma kapsamında geliştirilen mantar tabanlı bellek bileşenleri, saniyede 5.850 anahtarlama hızına (Hz) ulaşarak yaklaşık yüzde 90 doğruluk oranı sergiledi. Elde edilen bu performans günümüzün silikon tabanlı donanımlarıyla rekabet edebilecek düzeyde olmasa da özellikle düşük güçlü sistemler için son derece dikkat çekici. LaRocco’ya göre bu tür organik devreler, neredeyse hiç bekleme gücü tüketmeden sinyalleri koruyabildiği için enerji verimliliği açısından büyük bir potansiyel taşıyor: “Gerçek nöral aktiviteyi taklit eden bellek bileşenleri geliştirebildiğimizde, sistem kullanılmıyorken enerji harcamak zorunda değiliz. Bu hem ekonomik, hem de hesaplama açısından büyük bir avantaj sağlayabilir.”
Radyasyon Direnci Yüksek Mantarlar, Uzay Projeleri İçin Kullanışlı Bir Alternatif Sunabilir
Araştırmacılar, çalışmada yalnızca şitaki değil, farklı mantar türlerini de inceledi. Mantarın farklı dokularının farklı elektriksel özellikler sergilemesi sayesinde, elektrot yerleşimi optimize edildiğinde daha stabil sonuçlar elde edildiği bildirildi. Dahası, yüksek frekanslarda performans azaldığında birden fazla mantarın paralel bağlanmasıyla sistem kararlılığının yeniden sağlanabildiği gözlemlendi. Bu davranışın, beynin farklı nöron kümelerini devreye alarak sinyal bütünlüğünü korumasına benzer bir biyolojik mantık taşıdığı ifade ediliyor.
Gelecek uygulamalar göz önüne alındığında araştırmacılar, küçük ölçekli mantar devrelerinin giyilebilir cihazlar, otonom sistemler ve uç (edge) bilişim altyapılarında kullanılabileceğini; daha büyük biyolojik devre ağlarının ise uzay teknolojilerinde bile rol oynayabileceğini düşünüyor. Şitaki mantarlarının yüksek radyasyon direncine sahip olması, bu ihtimali daha da güçlendiriyor. Araştırma ekibi, konseptin ölçeklenebilir olduğunu ve hobi için yapılmış küçük bir düzenekten dev kültür tesislerine kadar farklı maliyet seviyelerinde uygulanabileceğini de belirtiyor.
Her ne kadar teknoloji henüz çok erken aşamada olsa da çalışma, biyolojik malzemelerin bilişim altyapılarında kullanılmasının artık teoriden çıkıp mühendislik pratiğine dönüşmeye başladığını göstermesi açısından önemli. Organik memristörler, silikonun hüküm sürdüğü teknoloji dünyasında ilginç bir alternatif ortaya koyuyor. Bu tarz çalışmalar, bilişim dünyasında daha yenilikçi ve daha sürdürülebilir yaklaşımların ortaya çıkmasının önünü açabilir.
Kaynak : https://www.donanimhaber.com/mantar-kullanilarak-organik-bilgisayar-bellegi-gelistirildi–197823
