მეცნიერებმა მასალებში "მეხსიერების" ფორმირების ახალ გზას მიაგნეს — კვლევა

ფოტო: MirageC / Moment / Getty Images
მეცნიერებმა ახალი გზა აღმოაჩინეს, რომლითაც მასალებს წარსულში განცდილი ცვლილებების "დამახსოვრება" შეუძლია. ამ აღმოჩენამ, შესაძლოა, არაერთი ახალი პერსპექტივა გვიჩვენოს კომპიუტერული ტექნოლოგიებისა და მექანიკური ინჟინერიის განხრით.
მასალებში მეხსიერების იდეა ახალი არ არის — მაგალითად, დაკეცილი ქაღალდი წინა ნაკეცების კვალს ინახავს, თუმცა ჩიკაგოსა და პენსილვანიის სახელმწიფო უნივერსიტეტების მკვლევრებმა ამ კონცეფციას უფრო ღრმა საფუძველი მისცეს. მათ "დაბრუნების წერტილის მეხსიერების" (Return-Point Memory) მექანიზმი შეისწავლეს, რომელიც ორ მიმართულებით მოქმედ ძალას ეყრდნობა — წარმოიდგინეთ საკეტი, რომელიც ჯერ ერთი მიმართულებით ბრუნავს, შემდეგ კი მეორით. ამის მიუხედავად, მკვლევრებმა აღმოაჩინეს, რომ ინფორმაციის დამახსოვრება ზოგჯერ ერთ მიმართულებიანი ძალის ზემოქმედებითაც შეიძლება. ეს მანამდე არ იყო ცნობილი.
ასევე იხილეთ: მეცნიერებმა მეხსიერების მქონე მასალა აღმოაჩინეს — რას ნიშნავს ეს
"დაბრუნების წერტილის მეხსიერების მათემატიკური თეორემების მიხედვით, მასალა ვერ ინახავს მეხსიერების თანმიმდევრობებს, თუ მხოლოდ ერთმხრივი ასიმეტრიული ზემოქმედება გვაქვს", — აცხადებს ნათან კეიმი, პენსილვანიის სახელმწიფო უნივერსიტეტის ფიზიკოსი — "თუ კომბინირებული საკეტის დისკი უკუღმა ბრუნვისას ნულოვან წერტილს ვერ გასცდება, მაშინ იგი მხოლოდ ერთ რიცხვს ინახავს. მიუხედავად ამისა, აღმოვაჩინეთ განსაკუთრებული შემთხვევა, როცა ასიმეტრიულმა ზემოქმედებამ შეიძლება მეხსიერების თანმიმდევრობის კოდი შექმნას".
კომპიუტერული მოდელებით მეცნიერებმა სხვადასხვა მიმართულებით მოქმედი ძალების სიმულაციები ჩაატარეს. შედეგად მათ მასალების ახალი აბსტრაქტული მეხსიერების ერთეულები, ჰისტერონები, აღმოაჩინეს.
"ჰისტერონები სისტემის ის ნაწილებია, რომლებიც შეიძლება დაუყოვნებლივ არ რეაგირებდეს გარე ზემოქმედებაზე და შენარჩუნებულ მდგომარეობაში რჩებოდეს. ისინი საკეტის მექანიზმს ჰგავს, რომელიც წინა მდებარეობებს ინახავს და არა მის მიმდინარე მდგომარეობას," — განმარტავს ფიზიკოსი ტრევის ჯალოვიეცი.
ჰისტერონების სისტემა შეგვიძლია პლასტმასის საწრუპი მილის მოქაჩვის მაგალითზე წარმოვიდგინოთ. მილის გაშლისას მისი ნაკეცები თანმიმდევრულად გაიშლება. თითოეული მოძრაობა ამ მეხსიერებას ინახავს, რაც წარსულზე გვაძლევს წარმოდგენას. ეს იდეალური შედარება არ არის, მაგრამ კონცეფციას კარგად გადმოსცემს.
მკვლევრებმა დაადგინეს, რომ "გადაღლილი" ჰისტერონები, შესაძლოა, მეხსიერების საცავების როლს ასრულებდეს: ისინი ინახავდა როგორც ბოლო ცვლილებას, ასევე ყველაზე ძლიერ დეფორმაციასაც, რომელიც აქამდე განუცდია.
"თუ შევქმნით სისტემას, რომელსაც მეხსიერების შენახვა შეუძლია, მას კონკრეტული მოვლენების გადამოწმებისთვის გამოვიყენებთ. ის შეიძლება იყოს სასარგებლო როგორც უსაფრთხოების სისტემებში, ისე სასამართლო და დიაგნოსტიკურ კვლევებში," — ამბობს კეიმი.
მართალია, "გადაღლილი" ჰისტერონები ბუნებრივ მასალებში იშვიათია, მაგრამ ხელოვნურ მასალებში მათი, ანუ მასალის მეხსიერების, ჩაშენება შესაძლებელია. შედეგად შესაძლებელი იქნება მექანიკური სისტემების შექმნა, რომლებიც წარსულ მდგომარეობებს ელექტროენერგიის საჭიროების გარეშე დაიმახსოვრებს.
"ვფიქრობთ, ესაა გზა, რომ ხელოვნური სისტემები ამგვარი სპეციალური მეხსიერებით შევქმნათ. დავიწყებთ ყველაზე მარტივი მექანიკური სისტემებით, რომლებიც საწრუპ მილებზე კომპლექსური არ იქნება, და შევეცდებით, ასიმეტრიული კომბინირებული საკეტების დონეს მივაღწიოთ", — აცხადებს კეიმი.
ნაშრომი გამოცემაში Science Advances გამოქვეყნდა.
კომენტარები