این نورون جدید موسوم به ترانس‌نورون، توانایی تغییر نقش بین فعالیت‌های مرتبط با بینایی، برنامه‌ریزی و حرکت را دارد و اطلاعات را از طریق پالس‌های الکتریکی پردازش می‌کند، روندی که سخت‌افزار ربات‌ها را به محاسبات زیستی نزدیک‌تر می‌کند.
پروژه ساخت این دستگاه توسط دانشگاه لافبورو و با همکاری موسسه سالک و دانشگاه کالیفرنیا لس‌آنجلس انجام شده است. برخلاف نورون‌های مصنوعی سنتی که تنها یک وظیفه محدود را انجام می‌دهند، ترانس‌نورون با تنظیمات الکتریکی خود قادر به جابجایی بین نقش‌های مختلف است.
به گزارش Interesting engineering، سرگئی ساولیف از دانشگاه لافبورو می‌گوید: آیا مغز انسان یک دستگاه اسرارآمیز فراتر از دسترس ماست یا روزی می‌توانیم آن را با الکترونیک بازسازی کنیم و شاید حتی چیزی قدرتمندتر بسازیم؟
او می‌افزاید که این پژوهش نشان می‌دهد یک نورون مصنوعی می‌تواند رفتار‌های بینایی، حرکتی و پیش‌حرکتی را تقلید کند و می‌تواند پایه‌ای برای تراشه‌هایی باشد که با حداقل سخت‌افزار وظایف پیچیده را انجام دهند.
ترانس‌نورون با ورود سیگنال‌های الکتریکی آزمایش شد و پالس‌های آن با ضبط‌های انجام‌شده از نورون‌های ماکاک مقایسه گردید. این دستگاه توانست الگو‌های پالس از سه ناحیه مغزی را با دقتی نزدیک به ۱۰۰ درصد بازتولید کند؛ الگو‌هایی که از شلیک مداوم تا انفجار‌های نامنظم پالس‌ها را شامل می‌شد.
الکساندر بالانوو از دانشگاه لافبورو توضیح می‌دهد که تغییرات کوچک الکتریکی باعث می‌شود این واحد مانند نورون‌های مختلف رفتار کند. او همچنین اشاره می‌کند که نورون‌های مصنوعی آنها به تغییرات محیطی مانند فشار و دما پاسخ می‌دهند که می‌تواند منجر به سیستم‌های حسی مصنوعی و رایانه‌های سریع و کم‌مصرف شود.
محاسبات شبیه مغز
پژوهشگران نشان دادند که ترانس‌نورون فقط فعالیت نورون‌ها را تقلید نمی‌کند بلکه اطلاعات را پردازش می‌کند. با تغییر ورودی، نرخ شلیک نورون تغییر می‌کند و وقتی دو سیگنال همزمان وارد می‌شوند، واکنش آن بسته به زمان‌بندی سیگنال‌ها متفاوت است. این انعطاف‌پذیری معمولاً به چند نورون مصنوعی نیاز دارد.
این قابلیت با استفاده از یک ممریستور قطعه‌ای نانومقیاس که با عبور جریان الکتریکی تغییر شکل می‌دهد، فراهم شده است. اتم‌های نقره داخل این قطعه پل‌های کوچکی ایجاد و نابود می‌کنند که پالس‌های الکتریکی تولید می‌کنند. تغییرات دما، ولتاژ و مقاومت باعث تغییر رفتار پالس‌ها می‌شود و نقش نورون بدون نیاز به نرم‌افزار قابل تغییر است.
سرگئی گپشتاین از موسسه سالک می‌گوید: کامپیوتر‌های سنتی اطلاعات را به صورت مرحله‌ای و سخت پردازش می‌کنند، اما ترانس‌نورون ما ما را به سمت ساخت سخت‌افزاری هدایت می‌کند که نه تنها فعالیت مغز را شبیه‌سازی می‌کند، بلکه واقعا به شیوه‌ای مشابه مغز عمل می‌کند.
سیستم عصبی مصنوعی ربات‌ها
مرحله بعدی، ایجاد شبکه‌ای از ترانس‌نورون‌ها به شکل کورتکس روی تراشه است. پژوهشگران معتقدند چنین شبکه‌ای می‌تواند به ربات‌ها کمک کند تا به صورت واقعی حس کنند و واکنش نشان دهند.
جاشوا یانگ از دانشگاه کالیفرنیا لس‌آنجلس می‌گوید: این پژوهش گامی کوچک، اما مهم در مسیر ساخت ربات‌هایی با سیستم عصبی مصنوعی محسوب می‌شود. او اضافه می‌کند که این سیستم‌ها می‌توانند یادگیری مادام‌العمر و مصرف انرژی بهینه را فراهم کنند.
پاول بوریسوف از دانشگاه لافبورو نیز بیان می‌کند که این دستگاه‌ها ممکن است روزی با سیستم عصبی انسان تعامل داشته باشند یا به دانشمندان در مطالعه آگاهی کمک کنند. این مطالعه در نشریه Nature Communications منتشر شده است.
انتهای پیام/