عملکرد شبکه های نانوسیم مانند مغز انسان است

شبکه های نانوسیمی ساختار شبکه ای مغز انسان را تقلید می کنند. یافته های تحقیقات جدید نشان می دهد، آنها می توانند مانند مغز انسان یاد بگیرند و به خاطر بسپارند.

به گزارش سیناپرس، توانایی قدرتمند مغز برای پردازش اطلاعات تا حد زیادی به شبکه ای از اتصالات ایجاد شده توسط نورون ها و سیناپس ها نسبت داده می شود. در حالی که ما بسیاری از عملکرد مغز را درک می کنیم، برخی از جنبه ها، مانند عملکردهای شناختی بالاتر مانند یادگیری و حافظه، درک نشده باقی می مانند.

نوعی فناوری نانو با عنوان شبکه‌های نانوسیم (NWNs) معمولاً از سیم‌ های نقره ‌ای با رسانایی بالا ساخته می ‌شوند که با چشم غیرمسلح نامرئی هستند و با مواد پلاستیکی پوشانده شده و به صورت شبکه ‌ای شکل می ‌گیرند. نانوسیم‌ها خود به خود جمع شده و شبکه ‌ای پویا و پیچیده را تشکیل می ‌دهند که حافظه و پردازش را مشابه آنچه در مغز مشاهده می ‌شود، یکپارچه می‌ کند.

اکنون، یک تیم بین‌المللی به رهبری محققان دانشگاه سیدنی، ثابت کرده ‌اند که شبکه ‌های نانوسیم چقدر شبیه مغز انسان است. در این رابطه، زدنکا کونچیچ (Zdenka Kuncic) یکی از محققان این مطالعه گفت: این شبکه نانوسیم مانند یک شبکه عصبی مصنوعی است، زیرا نانوسیم‌ها مانند نورون‌ها عمل کرده و مکان‌هایی که با یکدیگر متصل می ‌شوند مشابه سیناپس‌ها هستند.

محققام برای اینکه بفهمند شبکه‌های نانوسیم تا چه حد عملکرد شناختی را نشان می ‌دهد، نسخه ‌ای از آزمایشی را انجام دادند به نام تست n-back که برای ارزیابی حافظه کاری انسان استفاده می ‌شود.

برای شبکه‌ های نانوسیم، محققان آزمون n-back را به وظایف فرعی قابل اجرا تغییر دادند. برای اجرای این آزمایش، محققان مسیرهای شبکه‌های نانوسیم را به جایی که می خواستند هدایت کردند.

آلون لوفلر (Alon Loeffler) محقق اصلی این مطالعه، گفت: کاری که ما در اینجا انجام دادیم این بود که ولتاژ الکترودهای انتهایی را دستکاری کردیم تا مسیرها را مجبور به تغییر کنیم، نه اینکه اجازه دهیم شبکه کار خودش را انجام دهد. بنابراین ما مسیرها را مجبور کردیم به جایی که می ‌خواستیم بروند. محققان دریافتند که هدایت مسیرهای شبکه‌های نانوسیم ظرفیت و دقت حافظه آن را بهبود می بخشد.

لوفلر گفت: زمانی که آن را پیاده‌ سازی کردیم حافظه آن دقت بسیار بالاتری داشت و واقعاً با گذشت زمان کاهش نیافت، که این موضوع نشان می ‌دهد که ما راهی برای تقویت مسیرهایی پیدا کرده‌ ایم تا آنها را به جایی که می‌خواهیم سوق داده و سپس شبکه آن را به خاطر می ‌سپارد.

کونچیچ می‌گوید: این موضوع چیزی شبیه تفاوت بین حافظه بلندمدت و حافظه کوتاه‌مدت در مغز ما است. اگر می ‌خواهیم چیزی را برای مدت طولانی به خاطر بسپاریم، واقعاً باید به آموزش مغز خود ادامه دهیم تا آن را تثبیت کند، در غیر این صورت به مرور زمان از بین می ‌رود.

به گزارش سیناپرس، لوفلر در پایان گفت: در این تحقیق، ما متوجه شدیم که عملکرد شناختی مرتبه بالاتر که معمولاً با مغز انسان مرتبط است، می‌ تواند در سخت ‌افزار غیربیولوژیکی تقلید شود. کار فعلی ما راه را برای تکرار یادگیری و حافظه شبیه مغز در سیستم‌های سخت ‌افزاری غیربیولوژیکی هموار کرده و نشان می‌ دهد که ماهیت زیربنایی هوش مغز مانند ممکن است فیزیکی باشد.

شرح کامل این مطالعه در مجله تخصصی Science Advances منتشر شده است.

مترجم: فاطمه امینی

No tags for this post.