به گزارش خبرگزاری آنا؛ دانشمندان یک نورون مصنوعی منفرد ساخته‌اند که می‌تواند فعالیت مناطق مختلف مغز را تقلید کند. این گامی به سوی ماشین‌هایی است که جهان را مانند انسان‌ها درک کرده و به آن پاسخ می‌دهند. ترانورون مذکور بین نقش‌های مرتبط با بینایی، برنامه‌ریزی و حرکت جابجا می‌شود. این دستگاه همچنین اطلاعات را از طریق پالس‌های الکتریکی پردازش می‌کند و بدین ترتیب سخت‌افزار را به محاسبات زیستی نزدیک‌تر می‌سازد.
تیم تحقیقاتی به رهبری دانشگاه لافبورو و با همکاری مؤسسه سالک و دانشگاه کالیفرنیای جنوبی، این دستگاه را برای تقلید از رفتار واقعی مغز ساختند. نورون‌های مصنوعی سنتی تنها یک وظیفه محدود را انجام می‌دهند. ترانورون جدید با تنظیم پارامتر‌های الکتریکی خود، بین نقش‌های مختلف جابجا می‌شود.
پروفسور سرگئی ساوِلیِف از دانشگاه لافبورو می‌پرسد: «آیا مغز انسان دستگاهی مرموز و دور از دسترس است یا روزی می‌توانیم آن را با الکترونیک بازآفرینی کنیم و شاید حتی چیزی قدرتمندتر بسازیم؟»
او می‌گوید این کار نشان می‌دهد که یک نورون مصنوعی منفرد می‌تواند رفتار‌های بصری، حرکتی و پیش-حرکتی را تقلید کند. وی اضافه می‌کند که این امر می‌تواند از تراشه‌های آینده که وظایف پیچیده را با حداقل سخت‌افزار انجام می‌دهند، پشتیبانی کند. وی نتیجه می‌گیرد: «در نهایت، این کار راه را برای ربات‌های شبه-انسانی‌تر هموار می‌سازد.»
از مغز میمون تا تراشه؛ دقت باورنکردنی در تقلید
تیم، ترانورون را با تغذیه سیگنال‌های الکتریکی به درون آن و مقایسه پالس‌هایش با ثبت‌های به‌دست‌آمده از نورون‌های میمون ماکاک آزمایش کردند. این دستگاه، الگو‌های پالس سه منطقه مغزی را با دقت حداکثر ۱۰۰٪ بازتولید کرد. این الگو‌ها از انتشار یکنواخت تا فعالیت‌های شدید عصبی متغیر بودند.
پروفسور الکساندر بالانوف از لافبورو می‌گوید تغییرات کوچک الکتریکی به این واحد اجازه می‌دهد مانند نورون‌های مختلف عمل کند. او می‌افزاید: «ما همچنین می‌دانیم که نورون‌های مصنوعی ما به خوبی به تغییرات محیطی مانند فشار و دما پاسخ می‌دهند.»
وی خاطرنشان می‌کند که این امر می‌تواند به سیستم‌های حسی مصنوعی و رایانه‌های سریع‌تر و بهینه‌تر از نظر انرژی منجر شود.
محققان همچنین نشان دادند که ترانورون، اطلاعات را پردازش می‌کند و نه صرفاً فعالیت را تقلید. هنگامی که آنها ورودی را تغییر دادند، دستگاه نرخ انتشار خود را تغییر داد، مشابه نورون‌های زیستی. وقتی دو سیگنال را به طور همزمان به آن وارد کردند، بسته به زمان‌بندی آن سیگنال‌ها، پاسخ متفاوتی داد. این قابلیت معمولاً به چندین نورون مصنوعی نیاز دارد.
یک ممریستور و پردازشی شبیه به مغز
انعطاف‌پذیری این دستگاه از یک ممریستور ناشی می‌شود. ممریستور یک جزء در مقیاس نانو است که با عبور جریان الکتریکی، به طور فیزیکی تغییر می‌کند. اتم‌های نقره درون آن، پل‌های کوچکی تشکیل داده و می‌شکنند و پالس‌های الکتریکی تولید می‌کنند. تغییرات دما، ولتاژ و مقاومت، رفتار پالس را تغییر می‌دهند و این اجازه را می‌دهند که نقش‌های عصبی بدون نیاز به نرم‌افزار تغییر کنند.
سرگئی گپشتاین از مؤسسه سالک می‌گوید رایانه‌های متعارف اطلاعات را در مراحل سخت و غیرمنعطف پردازش می‌کنند، برخلاف مغز. او اظهار می‌دارد: «ترانورون ما ما را به ایجاد سخت‌افزاری نزدیک‌تر می‌کند که نه تنها فعالیت شبه-مغزی را در نرم‌افزار شبیه‌سازی می‌کند، بلکه در واقع به شیوه‌ای مغزگونه عمل می‌نماید.»
گام بعدی، ساخت شبکه‌ای از ترانورون‌ها در یک «کورتکس روی یک تراشه» است. تیم معتقد است چنین شبکه‌هایی می‌توانند به ربات‌ها کمک کنند تا به صورت همزمان حس کرده و adapt کنند. پروفسور جاشوا یانگ از دانشگاه کالیفرنیای جنوبی می‌گوید: «این کار گامی کوچک، اما significant به سوی ساخت ربات‌ها با سیستم‌های عصبی مصنوعی است.» او می‌گوید چنین سیستم‌هایی می‌توانند از یادگیری مادام‌العمر و کارآمد پشتیبانی کرده و مصرف انرژی را کاهش دهند.
آینده‌ای با ربات‌های باهوش‌تر و سیستم‌های عصبی مصنوعی
منابع رسانه‌ای تصریح می‌کنند که پاول بوریسوف از لافبورو اضافه می‌کند که این دستگاه‌ها ممکن است روزی با سیستم عصبی انسان ارتباط یابد یا به دانشمندان در مطالعه هوشیاری کمک کند.
این مطالعه در مجله Nature Communications منتشر شده است. این پیشرفت مسیر را برای ربات‌های با آگاهی سطح بالاتر هموار می‌کند و نویدبخش ظهور نسل جدیدی از رایانه‌های با کارایی انرژی فوق‌العاده بالا است که نحوه تعامل ما با فناوری را متحول خواهند کرد.
انتهای پیام/