【「AI芯片：科技探索与AGI愿景」阅读体验】+化学或生物方法实现AI

21世纪是生命科学的世纪，生物技术的潜力将比电子技术更深远-----

里卡多-戈蒂尔

半导体实现AI应该没什么疑问了吧？化学、生物怎么实现AI呢？

生物大脑是一个由无数神经元通过突触连接而成的复杂网络，极其复杂和精密。大脑本质上是一台湿润的软组织生物化学计算机，通过离子、分子之间的相互作用进行复杂的并行计算。

理解了怎么生物AI，作者为我们介绍了几种备受关注的研究方向和成果。

一、化学计算

化学计算是应用计算机科学和化学原理进行计算和模拟的跨学科领域，旨在研究化学反应、分子结构、化学性质等方面的计算方法和技术。

1）用酸碱反应实现逻辑门和神经网络

使用酸碱反应来实现逻辑门进行计算：

2）液态的忆阻器、MAC计算单元及存储器

可以利用液体的流体力学特征做一个纳米级微流体系统，用水柱来实现逻辑门。

①用有机聚合物溶液实现互连、忆阻器和神经网络

有机聚合物计算通常被归类为化学计算。

有一种有机聚合物可以实现很独特的功能------能够任意连接或在断开并任意调节电导率，这种功能是所以硅晶片所缺乏的。

突触器件是利用一种广泛使用的导电聚合物PEDOT：PSS所研发的。

PEDOT：一种聚，是一种具有良好导电性的共轭聚合物

PSS：一种聚苯乙烯磺酸盐，是一种水溶性聚合物

PSS能够帮助PEDOT在水中形成稳定的分散体。两种聚合物以特定比例混合时，他们会形成一种具有高导电性、高透明度以及高柔韧性的复合材料，可进行热电转换，并具有化学敏感性和生物适应性。

②用电解质溶液实现MAC计算单元

③具有神经形态功能的流体忆阻器

④用电化学实现的液体存储器

胶体存储器：

使用纳米颗粒胶体，按照特定顺序排列并存储在毛细血管内。

电石存储器：

3、化学计算的总体现状与前景

二、生物计算

1、用活细胞实现AI
作者第七章才会介绍类脑芯片，到时候我们再一起欣赏吧。
这里只是先给我们打了个基础概念。
1）大脑的能效远高于目前的AI芯片
都知道计算机算的快，但是能取代大脑吗？肯定是不行的。大脑在处理复杂信息方面的能力是远超计算机的。是不可替代的。
2）细菌神经网络
直接使用生物体来实现AI芯片功能。你敢想象吗？我是想不出来的，这怎么实现啊？作者为我们解开了它神秘的面纱。



3）类器官智能：合成生物智能
开发类器官步骤：
①确定开发哪种类器官
②选择适合的细胞来源
③3D培养
④组织物的培养和分化
⑤维护和养护
⑥实验和分析
⑦不断优化和改进


4）“片上大脑”芯片用于生成新的AI算法
片上大脑神经芯片：具有4000多个电极，能够同时记录小鼠数千个神经元的放电。工作区域比人类指甲盖的面积小得多，但覆盖了整个小鼠海马体，能检测脑细胞的电活动。
2、真菌计算



只能说创造是无价的无线的，真是活到老学到老
3、生物计算
DNA也能被用于计算。


DNA计算还在研究阶段，面临着许多困难，如：DNA序列设计和合成、分子操作和测量、DNA计算的可扩展性和可靠性等。
DNA计算受制于编辑、复制和读取的反应速度。
DNA大规模合成和测序非常昂贵和费时。
除了DNA外，还在研究RNA、蛋白质，这两种生物大分子彼此之间以及于环境之间的互动比比DNA程度更高。
真是“万物皆可AI”，学到了