هوشمندتر شدن هوش مصنوعی با سیناپس مصنوعی

در شبکه های عصبی مصنوعی، سیستم های محاسباتی برای تقلید عملکرد مغز انسان طراحی می شوند و با کمک نورون و سیناپس های دیجیتالی، عملکرد همتای بیولوژیکی (مغز) شبیه سازی می شود. سیناپس ها به عنوان گذرگاهی – مصنوعی یا بیولوژیکی – برای نورون ها عمل می کنند تا اطلاعات و سیگنال ها از یک نورون به نورون دیگر منتقل شود.

سیناپس ها، بافت همبند در شبکه های عصبی بیولوژیکی و مصنوعی هستند. تخمین زده می شود که سیستم عصبی انسان متشکل از 100 تریلیون سیناپس باشد.

درحالیکه دانشمندان در مسیر توسعه شبکه های عصبی مصنوعی به موفقیت های چشمگیری دست یافته اند، توسعه سیستم های هوش مصنوعی (AI) با محدودیت های خاصی مواجه شده اند.

در مغز پستانداران، سیناپس ها می توانند به طور همزمان دو نوع سیگنال – مهارکننده و تحریکی – را پردازش کنند؛ اما سیناپس های مصنوعی که از اجزای الکترونیکی نانوسکوپی ساخته می شوند، تنها می توانند یک نوع سیگنال را در آن واحد پردازش کنند. درنتیجه، سیستم های هوش مصنوعی تنها می توانند نیمی از کار (سیناپس های واقعی) را انجام دهند.

محققان چینی و آمریکایی در مطالعه اخیر خود، موفق به توسعه سیناپس مصنوعی شده اند که قادر به پردازش و مدیریت همزمان دو نوع سیگنال است.

(تصویر: whitehoune)

هان وانگ، یکی از نویسندگان این مطالعه و از محققان دانشگاه کالیفرنیای جنوبی گفت: این سیناپس های عصبی جدید مانند سیناپس های واقعی، امکان تنظیم حالت های مهارکنندگی و تحریکی را فراهم می کنند؛ امکانی که پیش از این در دستگاه های سیناپتیک مصنوعی امکانپذیر نبود. این انعطاف پذیری عملکردی برای قادر ساختن شبکه عصبی مصنوعی پیچیده، بسیار مهم است.  

به گفته هان، در مغز انسان، پاسخ های تحریکی باعث برانگیختگی و هشدار مغز می شود، درحالیکه پاسخ های مهارکننده، مغز را آرام تر می کند.

سیناپس های مصنوعی جدید اجازه عملکردهای مشابه را در سیستم های رایانه ای فراهم می کند. درجایی که سیستم عصبی از سیناپس های بیولوژیی برای پردازش سیگنال های شیمیایی و الکتریکی استفاده می کند، شبکه های عصبی مصنوعی از سیناپس های مصنوعی برای پردازش اطلاعات دیجیتال استفاده می کنند.

تأمین مالی این پروژه از سوی بنیاد ملی علوم و دفتر تحقیقات ارتش آمریکا انجام شد. نتایج این دستاورد در شماره اخیر مجله ACS Nano منتشر شد.

 

مترجم: معصومه سوهانی

منبع: livescience

No tags for this post.