Choć „grzybowe memrystory” dopiero raczkują, ich historia brzmi zaskakująco obiecująco. Grzyby od dawna fascynują naukowców – nie są ani roślinami, ani zwierzętami, tylko czymś pomiędzy. Tworzą skomplikowane sieci współpracujące z korzeniami roślin, zwane mikoryzą. To właśnie one zainspirowały badaczy z Uniwersytetu Stanowego Ohio. Odkryli oni, że grzyby można „trenować”, by działały jak elementy bioelektronicznych układów pamięci.
Brzmi absurdalnie, ale to realne badania. Zespół z Ohio hodował pieczarki i shiitake, a następnie odwodnił je, by mogły przetrwać dłużej. Tak przygotowane próbki poddano działaniu prądu, by sprawdzić, czy są w stanie zapamiętywać wcześniejsze stany elektryczne. Okazało się, że tak – reagowały podobnie jak memrystory, czyli komponenty, które „pamiętają”, ile prądu przez nie przepłynęło.
Pomysł na ten eksperyment zrodził się z obserwacji, jak działa ludzki mózg. Neurony komunikują się za pomocą impulsów elektrycznych, a naukowcy od lat próbują odtworzyć ten mechanizm w komputerach. John LaRocco, główny autor badań, tłumaczy, że takie podejście może prowadzić do powstania układów, które zużywają bardzo mało energii, zwłaszcza gdy nie są aktywne. To oznacza niższe koszty i mniejszy wpływ na środowisko.
Pamięć RAM w naszej ofercie:
Grzyby jak pamięć RAM
Tu właśnie pojawia się drugi cel projektu: zrównoważony rozwój. Tradycyjne chipy neuromorficzne produkuje się z wykorzystaniem metali ziem rzadkich, których wydobycie jest drogie i szkodliwe dla przyrody. Grzyby mogą być alternatywą – są biodegradowalne i łatwe w hodowli.
Oczywiście, nie ma co liczyć, że w najbliższym czasie zagramy w grę na komputerze zbudowanym z shiitake. Mimo to wyniki badań są naprawdę interesujące. Gdy zespół testował odwodnione grzyby jako pamięć RAM, uzyskał dokładność działania na poziomie 90%. Wydajność spadała, gdy próbki poddawano zbyt częstym impulsom, ale problem rozwiązano… dodając więcej grzybów do obwodu.
Co więcej, shiitake wykazał odporność na promieniowanie. To otwiera pole do eksperymentów w przemyśle kosmicznym. Może pewnego dnia grzyby pomogą sterować urządzeniami w przestrzeni pozaziemskiej? Brzmi zabawnie, ale to całkiem możliwe.
Pamięć RAM dużo szybsza niż przewodnictwo grzybów
Zanim jednak wyobrazimy sobie rakiety napędzane grzybami, trzeba wspomnieć o jednym ograniczeniu – prędkości. Memrystory zbudowane z grzybów działają z częstotliwością około 5,85 kHz. Dla porównania – stare komputery z lat 80. były nawet tysiąc razy szybsze. Choć grzybowe układy wypadają więc blado pod względem wydajności, mają przewagę w prostocie i kosztach.
Biologiczne komputery to zresztą nie nowość. W tym roku firma Cortical Labs stworzyła „ciało w pudełku” – system sterowany przez żywe neurony. Tyle że jego cena to 35 tys. dolarów. W porównaniu z tym koszt hodowli grzybów jest symboliczny, co sprawia, że takie eksperymenty mogą stać się popularniejsze.
Czy to kolejny krok w kierunku stworzenia komputerów, które bardziej przypominają żywe organizmy niż zimne maszyny? Grzyby uczą się, zapamiętują i reagują na bodźce – zupełnie jak my, tylko w swoim powolnym, organicznym rytmie. Jeśli naukowcy znajdą sposób, by ten rytm przyspieszyć, być może za kilka dekad technologia naprawdę zakwitnie… choć raczej nie w krzemie, lecz w grzybni.
