تولید سیناپس مغزی مصنوعی در دانشگاه استنفورد

سیناپس‌ها رابط‌ هایی هستند که در مغز کار انتقال سیگنال‌های الکتریکی و شیمیایی را بین سلول‌های عصبی انجام می‌دهند و محققان دانشگاه استنفورد در پروژه تولید مغز مصنوعی این دانشگاه موفق به ساخت سیناپس‌های مصنوعی شدند.

کد خبر: ۱۴۷۹۷۲

تاریخ: ۰۷ اسفند ۱۳۹۵ - ۰۸:۱۷

به گزارش ایران اکونومیست به نقل از نیواطلس، یکی از مباحث مهم در هوش مصنوعی، شبکه‌های عصبی هستند که یادگیری آنها بسیار به یادگیری انسان شبیه است و به کمک آنها می‌توان کامپیوترها و مغزهایی تولید کرد که همانند انسان یاد می‌گیرند.

یکی از ویژگی‌های سیناپس‌های مغز انسان این است که هر بار که یک انتقال پیام در آنها انجام می‌شود، قدرت و سرعت آنها در انتقال پیام بیشتر می‌شود و این موضوع در یادگیری مغز موثر است.

مهمترین مشکلی که این شبکه‌ها دارند مسئله تامین انرژی در آنهاست و به همین دلیل محققان دانشگاه استنفورد در تحقیقات خود اقدام به ساخت سیناپس‌های مصنوعی کردند که فقط با یک باتری کار می‌کند و عملکرد آن شبیه به ترانزیستور است.

این وسیله از دو فیلم و سه پایانه تشکیل شده است و برای اتصال فیلم‌ها به هم از محلول آب و نمک به عنوان الکترولیت استفاده شده است.

یک ترانزیستور در حالت معمول تنها دو حالت صفر و یک به معنای قطع و وصل را پشتیبانی می‌کند اما این سیناپس هوشمند می‌تواند تا 500 حالت مختلف را پشتیبانی کند و به همین دلیل قدرت محاسباتی آن به صورت نمایی رشد می کند.

تعویض هر حالت به حالت بعدی مقداری انرژی مصرف می‌کند و در حال حاضر این میزان 10 هزار بار بیشتر از یک سیناپس طبیعی انرژی مصرف می‌کند اما به هر حال نسبت به نمونه‌های مشابه قبلی مصرف انرژی در آن بسیار بهتر شده است و محققان امیدوارند بتوانند در نمونه‌های بعدی کارآیی این سیناپس‌ها را بهتر کنند.

آلک تالین از محققان این تیم گفت: با انجام هر عملیات قدرت این سیناپس‌ها بیشتر می‌شود و در نمونه‌های قبلی که محاسبات، بدون استفاده از این سیبناپس‌ها انجام می‌شد، میزان انرژی مصرف شده برای هر کدام از این عملیاتها بسیار بیشتر بود.

پیش از این نیز تلاش‌هایی در زمینه تولید سیناپس‌های مصنوعی انجام شده بود اما این نمونه‌ها علاوه بر اینکه پرمصرف بودند از مواد غیراورگانیک ساخته شده بودند و نمی‌توانستند با سیگنالهای الکتریکی طبیعی که توسط مغز ارسال می‌شوند کار کنند در حالیکه سیناپس‌های تولیدی در دانشگاه استنفورد می‌توانند به مغز متصل شوند و از مغز فرمان بگیرند.

قدم بعدی محققان تولید مجموعه‌ای از سیناپس‌های مصنوعی است که با هم ارتباط داشته باشند.

نتایج این تحقیقات در ژورنال علمی Nature Materials چاپ شده است.

انتهای پیام