دانشمندان به تحقق یک رویا نزدیک شده اند: قدرتمندتر از قوی ترین رایانه ها، مصرف کمتر از یک لامپ!

مغز انسان یک ماشین محاسباتی شگفت انگیز است که تقریباً 1.5 کیلوگرم وزن دارد. مغز می تواند اطلاعات را بسیار سریعتر از کامپیوترهای فوق سریع پردازش کند. علاوه بر این، توانایی ذخیره اطلاعات در مغز انسان هزاران برابر است. اما از طرفی مصرف انرژی آن بیشتر از یک لامپ 20 وات نخواهد بود.

برخلاف کامپیوترهای معمولی، تراشه های نورومورفیک می توانند سیگنال های الکتروشیمیایی مانند نورون های مغز را دریافت و ارسال کنند. به گفته آلبرتو سالئو، دانشمند دانشگاه استنفورد، مغز ما با مواد شیمیایی و انتقال دهنده های عصبی مانند دوپامین و سروتونین کار می کند و قادر به انتقال اطلاعات از طریق یک مسیر الکتروشیمیایی است.

سالئو و گروه دیگری از محققان که در مورد عملکرد نورون‌ها و سیناپس‌های مغز کنجکاو بودند، توانستند تراشه‌هایی از مواد آلی تولید کنند که بسیار نزدیک به ساختار نورون‌های مغز انسان هستند. این تراشه‌ها می‌توانند سیگنال‌های الکتریکی مانند یک ترانزیستور تولید کنند و مانند سلول‌های مغز اطلاعات را ذخیره کنند.

اما جدا از نوع سازنده این مدارها، عملکرد آنها با تراشه های موجود در کامپیوترهای معمولی متفاوت است. در کامپیوترهای معمولی ابتدا اطلاعات به صورت صفر و یک محاسبه می شود و سپس یک به یک به پردازنده ها منتقل می شود. اما در مغز انسان، انتقال پیام ها به شکل دیگری انجام می شود. نورون های مغز تمامی سیگنال ها را دریافت کرده و پس از انجام محاسبات و ذخیره پیام ها را منتقل می کنند.

محققان همچنین دستگاه هایی به نام memrestives تولید کردند که مانند نورون ها عمل می کنند. این پردازنده ها سیگنال های آنالوگ را دریافت می کنند و مستقیماً بر مقدار مقاومت دستگاه تأثیر می گذارند. در واقع این دستگاه ها گیرنده پیام، ماشین حساب و مخزن اطلاعات هستند. به عنوان مثال، یک ممریستیو دو لایه ساده ولتاژ را در یک لایه دریافت می کند و بر یون های مثبت لایه دوم تأثیر می گذارد. لایه دوم به راحتی جریان الکتریکی را در جهت مورد نظر هدایت می کند.

  فرصتی برای شناسایی رئیس جدید بخش فیلم دی سی

این پردازنده ها همچنین می توانند جایگزین پردازنده های دیجیتال در رایانه ها شوند و اطلاعات را به صورت آنالوگ ذخیره کنند. در حال حاضر، اکثر ممریستیوها با استفاده از فناوری تراشه سیلیکونی ساخته می شوند و برخی به صورت تجاری برای افزایش سرعت برنامه های هوش مصنوعی استفاده می شوند. این نوع پردازنده های آنالوگ سریعتر کار می کنند و انرژی کمتری مصرف می کنند. علاوه بر این، در آینده ای نه چندان دور آنها قادر خواهند بود با مغز انسان ارتباط برقرار کرده و با آن تعامل داشته باشند.

در حال حاضر یک پردازنده توسط فرانچسکو سانترو در یکی از دانشگاه های آلمان در حال توسعه است. این دستگاه قادر است ورودی یک سلول واقعی را دریافت کند و با یادگیری از ورودی میزان دوپامین تولید شده بین سلول ها را تنظیم کند.

ساخت این پردازنده ها در نهایت می تواند به توسعه و بهبود مانیتورها و پروتزهای مغز برای انجام فعالیت هایی مانند رانندگی کمک کند. علاوه بر حجیم بودن دستگاه‌های امروزی، انتظار می‌رود که این نوع دستگاه‌ها در برخی موارد دارای قابلیت محاسبات خودکار برای افزایش سرعت پردازش و کنترل سیگنال‌های عصبی مغز باشند.

دیدگاهتان را بنویسید