March 2010 April 2010 May 2010 June 2010 July 2010
August 2010
September 2010 October 2010
November 2010
December 2010
January 2011
February 2011 March 2011 April 2011 May 2011 June 2011 July 2011 August 2011 September 2011 October 2011 November 2011 December 2011 January 2012 February 2012 March 2012 April 2012 May 2012 June 2012 July 2012 August 2012 September 2012 October 2012 November 2012 December 2012 January 2013 February 2013 March 2013 April 2013 May 2013 June 2013 July 2013 August 2013 September 2013 October 2013 November 2013 December 2013 January 2014 February 2014 March 2014 April 2014 May 2014 June 2014 July 2014 August 2014 September 2014 October 2014 November 2014 December 2014 January 2015 February 2015 March 2015 April 2015 May 2015 June 2015 July 2015 August 2015 September 2015 October 2015 November 2015 December 2015 January 2016 February 2016 March 2016 April 2016 May 2016 June 2016 July 2016 August 2016 September 2016 October 2016 November 2016 December 2016 January 2017 February 2017 March 2017 April 2017 May 2017 June 2017 July 2017 August 2017 September 2017 October 2017 November 2017 December 2017 January 2018 February 2018 March 2018 April 2018 May 2018 June 2018 July 2018 August 2018 September 2018 October 2018 November 2018 December 2018 January 2019 February 2019 March 2019 April 2019 May 2019 June 2019 July 2019 August 2019 September 2019 October 2019 November 2019 December 2019 January 2020 February 2020 March 2020 April 2020 May 2020 June 2020 July 2020 August 2020 September 2020 October 2020 November 2020 December 2020 January 2021 February 2021 March 2021 April 2021 May 2021 June 2021 July 2021 August 2021 September 2021 October 2021 November 2021 December 2021 January 2022 February 2022 March 2022 April 2022 May 2022 June 2022 July 2022 August 2022 September 2022 October 2022 November 2022 December 2022 January 2023 February 2023 March 2023 April 2023 May 2023 June 2023 July 2023 August 2023 September 2023 October 2023 November 2023 December 2023 January 2024 February 2024 March 2024 April 2024
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
26
27
28
29
30
News Every Day |

Neural Net Computing In Water

Neural Net Computing In Water

An ionic circuit comprising hundreds of ionic transistors (Credit: Woo-Bin Jung/Harvard SEAS)

Microprocessors in smartphones, computers, and data centers process information by manipulating electrons through solid semiconductors but our brains have a different system. They rely on the manipulation of ions in liquid to process information.

Inspired by the brain, researchers have long been seeking to develop ‘ionics’ in an aqueous solution. While ions in water move slower than electrons in semiconductors, scientists think the diversity of ionic species with different physical and chemical properties could be harnessed for richer and more diverse information processing.

Ionic computing, however, is still in its early days. To date, labs have only developed individual ionic devices such as ionic diodes and transistors, but no one has put many such devices together into a more complex circuit for computing — until now.

A team of researchers at the Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS), in collaboration with DNA Script, a biotech startup, have developed an ionic circuit comprising hundreds of ionic transistors and performed a core process of neural net computing.

The research is published in Advanced Materials.

The researchers began by building a new type of ionic transistor from a technique they recently pioneered. The transistor consists of an aqueous solution of quinone molecules, interfaced with two concentric ring electrodes with a center disk electrode, like a bullseye. The two ring electrodes electrochemically lower and tune the local pH around the center disk by producing and trapping hydrogen ions. A voltage applied to the center disk causes an electrochemical reaction to generate an ionic current from the disk into the water. The reaction rate can be sped up or down –– increasing or decreasing the ionic current — by tuning the local pH. In other words, the pH controls, or gates, the disk’s ionic current in the aqueous solution, creating an ionic counterpart of the electronic transistor.

They then engineered the pH-gated ionic transistor in such a way that the disk current is an arithmetic multiplication of the disk voltage and a “weight” parameter representing the local pH gating the transistor. They organized these transistors into a 16 × 16 array to expand the analog arithmetic multiplication of individual transistors into an analog matrix multiplication, with the array of local pH values serving as a weight matrix encountered in neural networks.

“Matrix multiplication is the most prevalent calculation in neural networks for artificial intelligence,” said Woo-Bin Jung, a postdoctoral fellow at SEAS and the first author of the paper. “Our ionic circuit performs the matrix multiplication in water in an analog manner that is based fully on electrochemical machinery.”

“Microprocessors manipulate electrons in a digital fashion to perform matrix multiplication,” said Donhee Ham, the Gordon McKay Professor of Electrical Engineering and Applied Physics at SEAS and the senior author of the paper. “While our ionic circuit cannot be as fast or accurate as the digital microprocessors, the electrochemical matrix multiplication in water is charming in its own right, and has a potential to be energy efficient.”

Now, the team looks to enrich the chemical complexity of the system.

“So far, we have used only 3 to 4 ionic species, such as hydrogen and quinone ions, to enable the gating and ionic transport in the aqueous ionic transistor,” said Jung. “It will be very interesting to employ more diverse ionic species and to see how we can exploit them to make rich the contents of information to be processed.”

Москва

Компания ICDMC стала победителем престижной премии в сфере ЗОЖ – Green Awards 2023/24

Laura Dern Is the Star of Roger Vivier’s New Short Movie

India unveils Gukesh as its youngest challenger in chess history

Paige Spiranac puts on busty display in plunging top as she lists the ‘things that drive me crazy’

Ryan Poles Needs A Last-Minute Review Of His Quarterback Scouting Notes To Ensure Nothing Is Missed

Ria.city






Read also

China's Nuctech raided in EU over foreign subsidies concerns

A’s lose to Yankees as balk to Judge bites Boyle; Gelof likely to hit IL

Things to do in Baltimore, April 26 to May 2

News, articles, comments, with a minute-by-minute update, now on Today24.pro

News Every Day

Ryan Poles Needs A Last-Minute Review Of His Quarterback Scouting Notes To Ensure Nothing Is Missed

Today24.pro — latest news 24/7. You can add your news instantly now — here


News Every Day

Ramon Cardenas aims to cement his contender status agains Jesus Ramirez Rubio tonight



Sports today


Новости тенниса
Новак Джокович

Кто отец Дианы Джокович?



Спорт в России и мире
Москва

Генерал-полковник Алексей Воробьев высоко оценил подготовку кинологов Росгвардии к предстоящим соревнованиям по профессиональному многоборью



All sports news today





Sports in Russia today

Москва

Генерал-полковник Алексей Воробьев высоко оценил подготовку кинологов Росгвардии к предстоящим соревнованиям по профессиональному многоборью


Новости России

Game News

Шапки женские вязаные на Wildberries, 2024 — новый цвет от 392 руб. (модель 466)


Russian.city


Архангельск

В Архангельской области деятельность по сбору вторсырья получит новые механизмы для развития


Губернаторы России
Арцах

Вывод российского контингента из Арцаха – подарок Алиеву. Фоторяд


Худрук Московского академического театра возглавил судей балетного конкурса

Шапки женские вязаные на Wildberries, 2024 — новый цвет от 392 руб. (модель 466)

Замена труб канализации в Московской области

Прояснение причин СВО. План улучшения отношений. И дополнительно: "При чём здесь Ленин?"


«Посмотрите на губастых»: Розенбаум жестко высмеял любительниц пластики

«ТНТ, где мой дом?» Ольга Бузова потребовала главный приз реалити-шоу «Дом-2» в программе «УТРО. ТНТ»

Оззи Осборн во второй раз войдет в Зал славы рок-н-ролла

Токсиколог Кутушов рассказал почему возникает похмелье


Камбэком обернулся матч вундеркинда из России перед стартом Еленой Рыбакиной в Мадриде

Пятая ракетка мира Пегула не выступит на турнире WTA 1000 в Мадриде

Медведев остался лучшим среди россиян в обновлённом рейтинге ATP, Рублёв — восьмой

Мария стала соперницей Азаренко на турнире WTA в Мадриде



Токсиколог Кутушов рассказал почему возникает похмелье

Путешествовать по России в майские праздники будут 2,8 миллиона туристов

Шапки женские на Wildberries — скидки от 398 руб. (на новые оттенки)

Компания ICDMC стала победителем престижной премии в сфере ЗОЖ – Green Awards 2023/24


Случай на концерте Metallica в России

Бизнес-астролог Александра Секачева дала интервью журналу “Фокус внимания”

Олимпиада по финансовой грамотности МГУ проходит при поддержке СберСтрахования жизни

Блогера Ивлееву оштрафовали на 50 тыс рублей за дискредитацию российской армии


Певец Киркоров потратил 200 млн рублей на ремонт с золотыми унитазами

Компания ICDMC стала победителем престижной премии в сфере ЗОЖ – Green Awards 2023/24

В Подмосковье идет прием заявок на участие в премии Russian Event Awards 2024

Суд оштрафовал Ивлееву на 50 тысяч за дискредитацию ВС РФ



Путин в России и мире






Персональные новости Russian.city
Певица

Певица Юлия Паршута стала новой гостьей шоу “Утро. ТНТ”



News Every Day

Paige Spiranac puts on busty display in plunging top as she lists the ‘things that drive me crazy’




Friends of Today24

Музыкальные новости

Персональные новости