Az okostelefonok, járművek, drónok, kamerák, viselhető eszközök és még számtalan egyéb technológia támaszkodik a navigációra, illetve az azt támogató komplex számítási folyamatokra. Bár a klienseszközök kicsik lehetnek, a GPS-adatok feldolgozásához, továbbításához és megjelenítéséhez óriási teljesítményre van szükség – írja a hvg.hu.

A kutatók a természethez fordultak segítségül, ellesve a méhek trükkjeit.

A méheknek saját „fedélzeti navigációjuk” van: az égbolt mintázatainak és saját sebességük elemzésével határozzák a helyzetüket – és milliószor kevesebb energiával működtetik, mint a mai csúcsprocesszorok.

Ennek a képességüknek köszönhetően naponta többször is oda-vissza utazhatnak a kaptárba anélkül, hogy eltévednének, miközben becslések szerint másodpercenként 10 billió műveletnek megfelelő teljesítményt dolgoznak fel, és ehhez mindössze 0,00001 watt és 0,01 watt közötti energiát használnak. Ez milliószor kevesebb energia, mint a csúcsprocesszoroké.

De ma az egyszerű navigációs chipek is jóval nagyobbak, mint egy méhecske, és persze sokkal több energiát fogyasztanak, mint a kis rovar.

Egy Európai Uniós projekt, az InsectNeuroNano keretében

a tudósok egy számítógépes chipen szeretnék lemásolni a méhek belső navigációs rendszerét – de nem az útvonal megkeresése szempontja, hanem az energiahatékonyság szempontjából.

A méhek agya ugyanis nem holmi szuperszámítógép, tulajdonképpen egyetlen konkrét feladatra optimalizált, éppen arra, amit a tervezett chipektől elvárnak. Nem egy csúcsgépet, hanem egy szuperhatékony kis navigátort akarnak.

Ennek érdekében a kutatók nanofotonikus áramkörökkel kísérleteznek. A hagyományos áramkörökkel ellentétben ezek rendkívül kicsi, a méter milliárdod részeit kitevő chipszerkezeteken vezetik át a fényt, azaz

az információ fénnyel halad, nem pedig elektromos jelekkel: ez így olcsóbb, gyorsabb és kevesebb energiát igényel.

A végeredmény olyan speciális chipeket eredményezhet, amelyek képesek egy nagyon specifikus, de rendkívül hatékony feladat végrehajtására.

„Fénnyel több adatot küldhetünk energiahatékonyabb módon” – állítja Anders Mikkelsen, a svédországi Lundi Egyetem professzora. „Fényt használunk az érzékeléshez és a gondolkodáshoz, ami leegyszerűsíti a dolgokat. Mindkettő nagyon fontos, ha egy rovaragy méretű chipet szeretnénk” – teszi még hozzá.

A projekt szeptemberig tart, és a kutatóknak eddig sikerült laboratóriumi körülmények között létrehozniuk az első prototípus chipet, amely utánozza a rovarok agyműködését. Mikkelsen szerint azonban nagyjából tíz évbe telhet, mire ez a technológia bekerülhet a mindennapokba.

Munkájuk utat nyithat a rovar méretű robotok számára, amelyek egy napon az égbolt adatainak olvasása alapján tudnak majd tájékozódni, akárcsak most az igazi méhek.