نورون‌های مصنوعی با تقلید شیمی مغز: انقلاب در سخت‌افزار هوش مصنوعی
نورون‌های مصنوعی با تقلید شیمی مغز: انقلاب در سخت‌افزار هوش مصنوعی
پژوهشگران دانشکده مهندسی ویتربی و دانشکده محاسبات پیشرفته دانشگاه کالیفرنیای جنوبی نورون‌های مصنوعی نوینی ساختند که رفتار الکتروشیمیایی واقعی سلول‌های مغزی را تقلید می‌کنند.
به گزارش نیوزلن و به نقل از اینترستینگ انجینیرینگ، برخلاف تراشه‌های نورومورفیک کنونی که فعالیت مغز را به صورت دیجیتال شبیه‌سازی می‌کنند، نورون‌های USC از فرآیندهای شیمیایی و الکتریکی حقیقی برای محاسبه استفاده می‌کنند.
جوشوا یانگ، استاد مهندسی کامپیوتر و الکتریکی و مدیر مرکز تعالی محاسبات نورومورفیک USC، رهبری این پژوهش را بر عهده داشت.
گفتنی است تیم او نورون مصنوعی جدیدی بر پایه «ممریستور diffusive» طراحی کرد که به جای حرکت الکترون‌ها در تراشه‌های سیلیکونی سنتی، از جابه‌جایی اتم‌ها برای پردازش اطلاعات بهره می‌برد.
بر این اساس، تیم یانگ این فرآیند را با یون‌های نقره در اکسید بازسازی کرد.
یانگ می‌گوید: «هرچند یون‌های سیناپس‌های مصنوعی ما دقیقاً همان یون‌های مغز نیستند، اما فیزیک حرکت و پویایی آن‌ها بسیار مشابه است.»
او می‌افزاید: «نقره به راحتی پخش می‌شود و پویایی لازم برای شبیه‌سازی زیست‌سیستم را فراهم می‌کند تا عملکرد نورون‌ها را با ساختاری ساده به دست آوریم.»
این طراحی اجازه می‌دهد هر نورون مصنوعی تنها فضای یک ترانزیستور اشغال کند، نه ده‌ها یا صدها ترانزیستور در طرح‌های معمول.
یانگ تأکید دارد که پویایی یون‌ها انتخاب شد، زیرا مغز انسان برنده تکامل است و کارآمدترین موتور هوشمند شناخته‌شده.
گفته می‌شود، مشکل اصلی سیستم‌های محاسباتی امروز نه قدرت، بلکه کارایی است. یانگ توضیح می‌دهد: «تراشه‌ها و رایانه‌ها به اندازه کافی قدرتمند هستند، اما انرژی زیادی مصرف می‌کنند.»
او معتقد است: «ساخت سیستم‌های مصنوعی بر پایه اصول مغز، کارایی انرژی و یادگیری را افزایش می‌دهد.»
یانگ یون‌ها را کلید این تحول می‌داند: «یون‌ها رسانه بهتری برای تجسم اصول مغز هستند، زیرا الکترون‌ها سبک و ناپایدارند و یادگیری نرم‌افزاری را ممکن می‌کنند، نه سخت‌افزاری».
