Nat. Commun. 速递：基于酸碱化学的数字电路和神经网络在机器人流体处理中的应用

关键词：信息编码，数字电路，神经网络

论文题目：Digital circuits and neural networks based on acid-base chemistry implemented by robotic fluid handling

论文来源：Nature Communications

论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-023-36206-8

酸碱反应无处不在，易于准备，无需精密设备即可执行。酸和碱在本质上也是互补的，自然地映射到通用的表示“0”和“1”。近日发表于 Nature Communications 的这项研究提出了如何利用酸、碱和它们的反应来编码二进制信息，并根据多数和否定操作执行信息处理。这些操作形成一个功能完备的集合，可以用来实现更复杂的计算，如数字电路和神经网络。

研究者提出使用酸和碱实现双轨编码数据值作为互补对，来构建完整数字电路所需的构建模块，包括一组广泛适用于分子计算的原始逻辑函数。研究中演示了如何实现神经网络分类器，和由机器人流体处理装置编排的酸碱反应数字电路的某些类别。研究在一些不同格式的图像上实验验证了这个神经网络，结果与计算机分类器完美匹配。此外，酸碱分类器的模拟与计算机分类器的结果匹配，相似度约为99%。