Memristorit ja neuromorfinen laskenta

Memristoritutkimus Wihuri Physical Laboratory keskittyy aivojen toimintaa jäljitteleviin neuromorfisiin tietotekniikkaratkaisuihin. Memristori on elektroninen komponentti, jonka sähköinen tila riippuu sen aiemmasta historiasta. Tämän ansiosta memristorit voivat sekä tallentaa että käsitellä tietoa tavalla, joka muistuttaa aivojen hermosolujen välisiä synapseja. Tulevaisuudessa memristoreihin perustuvat järjestelmät voivat mahdollistaa huomattavasti nykyisiä tietokoneita energiatehokkaamman tekoälyn esimerkiksi hahmontunnistuksessa, signaalinkäsittelyssä ja autonomisissa laitteissa.

Tutkimuksemme kattaa koko kehitysketjun materiaaleista sovelluksiin. Valmistamme itse memristorimateriaaleja ja ohutkalvorakenteita, tutkimme niiden toimintaperiaatteita sekä kehitämme niihin perustuvia neuromorfisia piirejä ja järjestelmiä. Keskeinen tutkimuskohteemme ovat perovskiittirakenteiset GCMO-memristorit, joiden toiminta perustuu atomitason muutoksiin materiaalin rajapinnoilla.

Tutkimuksessa yhdistyvät materiaalifysiikka, nanoteknologia, sähköiset mittaukset, simulointi ja tekoälysovellukset. Tavoitteena on kehittää uudenlaisia laskentaratkaisuja, joissa muistaminen ja laskenta tapahtuvat samassa rakenteessa nykyisten tietokoneiden erillisten muisti- ja prosessoriyksiköiden sijaan.

Ryhmän johtaja on professori Petriina Paturi. Lisätietoa tutkimuksesta, projekteista ja julkaisuista löytyy osoitteesta www.utu.fi/memristors.