علماء يعدّون مشابك اصطناعية تحاكي دماغ الإنسان

محاكاة المشابك العصبية

يشير بعض العلماء إلى إعداد أجهزة كمبيوتر تحاكي الدماغ، بدلاً من العمل على الذكاء الاصطناعي الذي يقوم بالوظائف بشكل أفضل من دماغ الإنسان. وربما نسير على هذا الطريق بعد أن قام مهندسون من جامعة ماساتشوستس أمهرست بتقديم أجهزة تحاكي سلوك المشابك العصبية في الدماغ.

ويعتمد هذا الجهاز على مقاومات الذاكرة "ممرستور"، والتي تعتمد مقاومتها على مقدار الشحنة التي مرت منها في السابق، وهذا يعني أن لديها القدرة على تخزين ومعالجة المعلومات، كما أن لها بعض الخصائص التي تجعلها أفضل من الدارات المندمجة التقليدية.

ويذكر أن مقاومات الذاكرة هذه استُخدمت من قبل، ولكن الأمر الذي يميز هذه الدراسة هو الجمع بين نوعين مختلفين من مقاومات الذاكرة لمحاكاة الدماغ بشكل أفضل. وتم إعداد هذه المقاومات لتحاكي المشابك العصبية من تلقاء نفسها، وذلك باستخدام الحقول الكهربائية. ولكن ذلك يستند على عمليات فيزيائية وليس بيولوجية، إلا أنه عند استخدامها مع مقاومات الذاكرة من النمط المنتشر، فإن المجموعة بأكملها تصبح أكثر شبهاً بالآلية التي تقوم بها المشابك العصبية بإرسال الإشارات.

ويقول جوشوا يانغ، وهو المسؤول عن الدراسة وأستاذ هندسة الكهرباء والكمبيوتر في جامعة ماساتشوستس أمهرست: "استخدم الأشخاص في الماضي أجهزة مثل الترانزستورات والمكثفات لمحاكاة ديناميكيات المشابك العصبية، وهذه الأجهزة قد تعمل إلا أنها تشبه الأنظمة البيولوجية الحقيقية بشكل ضئيل جداً، ولذلك فهي ليست فعالة في الأداء بتلك الطريقة، كما ينجم عنها أجهزة بأحجام كبيرة واستهلاك أكثر للطاقة ودقة أقل."

الكمبيوتر الأفضل

في حال تمكّن العلماء من محاكاة وظائف التشابك العصبي في الدماغ بنجاح، فعندها يكونون قد اقتربوا من إعداد الكمبيوتر المحاكي للدماغ. ويذكر أن الدماغ الواحد فقط يحوي 100 مليون خلية عصبية تقريباً ونحو كوادريليون من هذه الارتباطات المشبكية العصبية.

وقد تمكن العلماء من إعداد أجهزة كمبيوتر أسرع من الدماغ (حيث إن دماغ الإنسان يمكنه إجراء نحو 10 كوادريليون عملية في الثانية الواحدة، بينما يستطيع كمبيوتر تيانهي-2 فائق السرعة إجراء ما يصل إلى 55 كوادريليون عملية حسابية في الثانية)، إلا أنهم لم يتمكنوا بعد من إعداد أجهزة فعّالة (حيث إن الدماغ يحتاج إلى طاقة بالمقدار الذي يكفي فقط لإضاءة مصباح).

وبمثل هذا النوع من القوة والفعالية، سيتطور كل ما من شأنه أن يعمل بواسطة أجهزة الكمبيوتر، سواءً كانت روبوتات، أو سيارات ذاتية القيادة، أو آلات الذكاء الاصطناعي، أو تحليل البيانات، وغيرها. وفي الواقع فإن بعض العلماء يرون أن محاكاة الدماغ هي الأساس في الوصول إلى التفرّد "Singularity".