Большинство устройств на основе кремния не способно работать на чипе работать одновременно. Это происходит из-за слишком большого количества тепла, выделяемого одним устройством. Стандартная структура большинства современных компьютеров — архитектура фон Неймана — опирается на цифровой подход — ответы «да» или «нет» — где инструкции программы и данные хранятся в одной памяти и используют один и тот же канал связи.
«Из-за этого операции с данными и получение инструкций не могут быть выполнены одновременно. Для принятия сложных решений с использованием нейронных сетей нам может понадобиться кластер суперкомпьютеров, пытающихся использовать все процессоры одновременно — это эквивалентно миллиону ноутбуков, работающих параллельно. Портативные медицинские устройства, например, не могут работать таким образом», - подчеркивает Саптарши Дас, доцент кафедры инженерных наук и механики Университета штата Пенсильвания.
Решение, по словам ученого, заключается в создании аналоговых статистических нейронных сетей, которые полагаются на устройства, которые обеспечивают диапазон вероятностных ответов, которые затем сравниваются с изученной базой данных в машине. Для этого исследователи разработали гауссовский полевой транзистор, который выполнен из двумерных материалов — дисульфида молибдена и черного фосфора. Эти устройства более энергоэффективны и производят меньше тепла, что делает их идеальными для масштабирования.
