Tercipta, Otak dalam Sekeping Cip

Baru-baru ini, insinyur dari Massachusetts Institute of Technology (MIT) membuat desain perangkat AI yang kecil dan portabel. Kepingan otak (brain-on-a-chip), begitu sebutannya. Lebih kecil dari sepotong konfeti, namun dibuat dari puluhan ribu sinapsis —jaringan yang menghantar impuls antarsel syaraf— otak buatan. Sinapsisi itu dikenal sebagai memristor yakni komponen berbasis silikon yang meniru sinapsis penyampaian informasi di otak manusia.

Para peneliti meminjam prinsip metalurgi dalam pembuatan memristor. Masing-masing terbuat dari paduan perak dan tembaga, serta silikon. Ketika dihadapakan tugas visual, kepingan otak itu bakal mampu mengingat gambar dan mereproduksinya hingga berkali-kali. 

Studi itu diterbitkan dalam jurnal Nature Nanotechnology itu menunjukkan desain memristor baru yang menjanjikan untuk perangkat neuromorfik - elektronik yang didasarkan pada jenis sirkuit baru yang memproses informasi dengan cara yang meniru arsitektur saraf otak. Sirkuit yang diilhami otak semacam itu dapat dibangun menjadi perangkat kecil yang portabel, dan akan melakukan tugas komputasi yang kompleks yang hanya dapat ditangani oleh superkomputer saat ini.

"Sejauh ini, jaringan sinapsis buatan ada sebagai perangkat lunak. Kami berusaha membangun perangkat keras jaringan saraf nyata untuk sistem kecerdasan buatan portabel," kata Prof. Jeehwan Kim dari Mechanical Engineering Department MIT.

"Bayangkan menghubungkan perangkat neuromorfik ke kamera di mobil Anda, dan setelah itu mengenali lampu dan objek dan membuat keputusan segera, tanpa harus terhubung ke internet. Kami berharap untuk menggunakan memristor hemat energi untuk melakukan tugas-tugas di tempat, dalam waktu nyata," tambahnya.

Memristor, atau transistor memori, adalah elemen penting dalam komputasi neuromorfik. Dalam perangkat neuromorfik, memristor akan berfungsi sebagai transistor dalam sebuah sirkuit. Meskipun kerjanya lebih mirip dengan sinaps otak. Sinapsis menerima sinyal dari satu neuron, dalam bentuk ion, dan mengirimkan sinyal yang sesuai ke neuron berikutnya.

Seperti sinaps otak, memristor juga dapat mengingat nilai yang terkait dengan kekuatan arus yang diberikan. Berikutnya, memristor menghasilkan sinyal serupa seperti saat menerima arus yang berkekuatan sama. Hal itu memastikannya mampu menjawab persamaan kompleks, atau klasifikasi objek visual. 

Padahal kinerja seperti itu, biasanya, melibatkan banyak transistor dan kapasitor. Metode itu juga berimbas lebih sedikit transistor dan kapasitor yang dibutuhkan. Pada akhirnya, memungkinkan munculnya perangkat komputasi yang kuat, kompak, dan portabel, bahkan tidak bergantung pada superkomputer dan koneksi internet. (ScienceDaily/M-2)