ابداع شبکه ای از نانوسیم ها که عملکردی شبیه به مغز دارد - وبلاگ نیما

به گزارش وبلاگ نیما، یک گروه بین المللی از پژوهشگران، شبکه ای متشکل از نانوسیم های فلزی ابداع نموده اند که می تواند عملکردی مشابه مغز داشته باشد.

به گزارش وبلاگ نیما و به نقل از ردیت، یک گروه بین المللی از پژوهشگران به سرپرستی موسسه ملی علوم مواد(NIMS) ژاپن، یک شبکه متشکل از نانوسیم های فلزی ساخته اند. آنها توانستند با یاری این شبکه ویژگی های الکتریکی شبیه به عملنمودهای مغز از جمله به خاطر سپردن، یادگیری، فراموش کردن، مطلع شدن و حفظ خونسردی را که به انسان اختصاص دارند، فراوری نمایند. آنها پس از این مرحله، مکانیسم هایی که این ویژگی های الکتریکی را تحریک می نمایند، تعیین کردند.

ابداع روش های هوش مصنوعی در سال های اخیر پیشرفت قابل توجهی داشته و زندگی ما را به صورت های گوناگونی تحت تاثیر قرار داده است. اگرچه هوش مصنوعی، اطلاعات را با روشی مشابه مغز انسان پردازش می نماید اما مکانیسم هایی که عملکرد مغز انسان با یاری آنها صورت می گیرد، هنوز ناشناخته هستند.

عناصر بنیادین مغز از جمله نورون ها و سیناپس ها، به صورت جامع مورد آنالیز قرار گرفته اند اما سوالات بسیاری در خصوص مغز وجود دارند که باید پاسخ داده شوند. برای مثال، پژوهشگران هنوز به درک کافی در خصوص نحوه عملنمودهای گوناگون مغز مانند به خاطر سپردن، یادگیری، فراموش کردن، مطلع شدن مغز و به دست آوردن خونسردی نرسیده اند. علاوه بر این، آنالیز مغزهای زنده در پژوهش های آزمایشی، سخت است.

همین دلایل موجب شده اند که مغز، یک اندام اسرارآمیز باقی بماند. شاید یک روش پژوهشی متفاوت که در آن سیستم ها بتوانند عملکردی مشابه مغز داشته باشند، بتواند به شناسایی کاربردهای جدید پردازش اطلاعات و پیشرفت علوم مرتبط با مغز یاری کند.

این گروه بین المللی از پژوهشگران اخیرا با استفاده از نانوسیم هایی از جنس نقره که با یک پلیمر پوشیده شده اند، شبکه ای مشابه مغز ابداع نموده اند. وجود اتصال میان دو نانوسیم ، یک عنصر مقاوم را شکل می دهد که مانند یک سیناپس عصبی رفتار می نماید. این مجموعه از نانوسیم ها که عناصر بسیاری را شامل می گردد، یک شبکه نورومورفیک(neuromorphic network) را شکل می دهد. به نظر می رسد هنگامی که ولتاژ در شبکه نورومورفیک به کار می رود، برای یافتن جهتهای انتخابی جریان الکتریکی کوشش می نماید.

پژوهشگران، فرآیند شکل گیری، حفظ و غیرفعال کردن جهت الکتریسیته را هنگام جریان یافتن آن در شبکه اندازه گیری کردند و دریافتند که این فرآیند همواره در نوسان است و به فرآیندهای به خاطر سپردن، یادگیری و فراموش کردن در مغز شباهت دارد.

این نوسانات زمانی، شبیه به فرآیندهایی هستند که مغز با یاری آنها مطلع می گردد یا خونسردی خود را به دست می آورد. پژوهشگران دریافتند عملنمودهای مشابه مغز که در شبکه نورومورفیک شبیه سازی شدند، مانند بسیاری از عناصر سیناپسی هستند که برای تنظیم انتقال جریان همکاری می نمایند؛ به عبارت دیگر این عناصر، نتیجه فرآیندهای خودتنظیم و پویا هستند.

پژوهشگران در حال حاضر سعی دارند با یاری عناصر شبکه نورومورفیک، ابزاری مشابه مغز ابداع نمایند. هدف آنها این است که ابزار جدید را طوری طراحی نمایند که بتواند با یاری اصول متفاوت بنیادین به فعالیت بپردازد. آنها امیدوارند که این پژوهش بتواند به درک ساده تر مکانیسم های پردازش اطلاعات در مغز یاری کند.

این پژوهش، در مجله Scientific Reports به چاپ رسید.