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Lokales Leuchtende Zellspeicher aus Dresden sollen Künstlicher Intelligenz beim Lernen helfen
Dresden Lokales Leuchtende Zellspeicher aus Dresden sollen Künstlicher Intelligenz beim Lernen helfen
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07:10 27.11.2019
Der Physiker Rico Meerheim zeigt einen Testwürfel mit organisch lichtemittierenden Dioden. Quelle: dpa-Zentralbild
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Dresden

Kleine Leuchten mit eingebautem Gedächtnis könnten künftig helfen, künstlichen Intelligenzen das Denken beizubringen – oder wenigstens ein paar Tricks und Kniffe des menschlichen Gehirns. Dafür haben Photoniker der Technischen Universität Dresden (TUD) nun innovative Speicherzellen entwickelt. In diesen Zellen verheiraten sie die besonderen Fähigkeiten der organischen Welt mit klassischer Elektrotechnik. Das haben das „Dresden Integrated Center for Applied Physics and Photonic Materials” (IAPP) sowie das „Center for Advancing Electronics Dresden” (Cfaed) mitgeteilt.

Zukünftig Rechenoperationen in Speicherzellen möglich

„Mit diesem Bauelement ist es möglich, die gespeicherten Informationen sowohl optisch als auch elektrisch auszulesen“, betonen die Forscher. Zudem können diese Speicherzellen nicht nur zwei Zahlen – nämlich 0 oder 1 – wie klassische Computerspeicherzellen speichern, sondern sich mehrere verschiedene Zustände merken. Im Labor konnten die Wissenschaftler acht unterschiedliche Zustände – sprich: Zahlen – pro Zelle nachweisen. Sie sind aber überzeugt, dass noch mehr Zahlen pro Zelle speicherbar sind. Damit wären zudem auch Additionen und andere Rechenoperationen in den Speicherzellen selbst möglich – anderes als in normalen, anorganisch-elektrischen Computern.

Zellen mit Licht und Strom auslesbar

Um diese neuartigen organischen Speicher zu konstruieren, hat Cfaed-Doktorandin Yichu Zheng organische Leuchtdioden (Oleds) mit Kondensatoren kombiniert, die Ladungen speichern können. Sie nutzte dabei den Umstand, dass Oleds sowohl Leuchten sein können als auch Solarzellen. In einer speziellen Anordnung können diese Dioden durch unterschiedliches Licht anzeigen, welche Daten in ihnen gespeichert sind. Und wenn man sie ultraviolett bestrahlt, wandeln sie diese Lichtenergie in elektrische Signale um, die wiederum Zahlen in die Zelle schreiben. Diese Zellen lassen sich also mit Licht ebenso auslesen und beschreiben wie durch Strom. Ein besonderes Schmankerl: Die Bauelemente können sich diese Daten bis zu einen Tag lang merken, selbst wenn kein Strom mehr anliegt.

Forscher wollen Nervenzellen nachbauen

Durch all diese faszinierenden Eigenschaften könnten Ingenieure in Zukunft daraus Rechner bauen, die mit Licht rechnen statt mit Strom – oder beide Methoden kombinieren. Auch hoffen die Dresdner Forscher, mit ihren „pinMOS“ genannten Zellen Nervenzellen nachbauen zu können, die sich dann zu gehirnähnlichen Netzwerken verknüpfen und lernfähig sind. Vorstellbar wäre es beispielsweise, diese dünnen und flexiblen Zellen in der Medizintechnik, für akkuschonende Smartphone-Bildschirme oder für Mensch-Maschine-Schnittstellen einzusetzen.

Von Heiko Weckbrodt

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