شبکه مصنوعی از نانوسیم ها مانند مغز عمل می نماید - وبلاگ پتول

به گزارش وبلاگ پتول، محققان دانشگاه سیدنی و موسسه ملی علوم مواد در ژاپن یک شبکه مصنوعی از نانوسیم ها را شناسایی نموده اند که می تواند به گونه ای تنظیم گردد که همچون مغز بر اثر تحریک الکتریکی واکنش نشان دهد.

به گزارش گروه فناوری وبلاگ پتول، پژوهشگران تیم تحقیقاتی بین المللی به سرپرستی جوئل هوچستتر با همکاری زدنکا کانچیچ و تومونوبو ناکایاما از دانشگاه سیدنی و موسسه ملی علوم مواد (NIMS) در ژاپن دریافتند که وقتی شبکه نانوسیم ها در حالتی شبیه به مغز باشد، می تواند وظایفی نظیر عملکرد مغز را انجام دهد.

به گفته محققان، این نشان می دهد که ماهیت اساسی هوش فیزیکی است و این یافته فرصت های تازه و مهیجی را برای توسعه هوش مصنوعی فراهم می نماید. نتایج این مطالعه در مجله Nature Communications منتشر شده است.

جوئل هوچستتر از دانشگاه سیدنی می گوید: ما از سیم هایی به طول 10 میکرومتر و ضخامت 500 نانومتر که به طور تصادفی در صفحه دو بعدی چیده شده اند، استفاده کردیم. در جایی که سیم ها با هم همپوشانی دارند، آن ها مانند سیناپس های بین نورون ها، اتصالی الکتروشیمیایی را ایجاد می نمایند. ما دریافتیم که سیگنال های الکتریکی به وسیله این شبکه به طور اتوماتیک برترین جهت را برای انتقال اطلاعات پیدا می نمایند. این معماری اجازه می دهد تا شبکه جهت های قبلی را به وسیله سیستم به خاطر بسپارد.

با یاری شبیه سازی ها، این تیم تحقیقاتی یک شبکه نانوسیم دلخواه را آزمایش کرد تا معین کند که چگونه این سامانه برای حل وظایف اساسی می تواند مهندسی گردد.

اگر جهت ها بیش از حد منظم و قابل پیش بینی باشند، در فراوری خروجی های پیچیده، ناکام می مانند. اگر شبکه تحت فشار سیگنال های الکتریکی باشد، خروجی کاملاً آشفته و بی فایده برای حل مسئله خواهد بود. سیگنال ایده آل برای ایجاد یک خروجی مفید، در لبه این حالت آشفته واقع شده است.

زدنکا کانچیچ می گوید: بعضی نظریه ها در علوم اعصاب حاکی از آن است که فکر انسان می تواند در این لبه هرج و مرج یا شرایط بحرانی کار کند. بعضی از دانشمندان علوم مغز و اعصاب فکر می نمایند که در این حالت است که ما به حداکثر عملکرد مغز می رسیم.

پروفسور کونچیچ استاد مشاور دکتری هاچستر است و در بخش همگرایی بین هوش مصنوعی و علوم نانو کار می نماید.

کانچیچ افزود: آنچه در خصوص این نتیجه بسیار هیجان انگیز بوده، این است که نشان می دهد این نوع شبکه های نانوسیم را می توان در سیستم هایی با پویایی جمعی متنوع مغز مانند تنظیم کرد، که می تواند برای بهینه سازی پردازش اطلاعات از آن استفاده گردد.

در شبکه نانوسیم، اتصالات بین سیم ها سیستم را قادر می سازد تا عملیات و حافظه را در یک سیستم واحد ادغام کند. این فناوری با کامپیوتر های استاندارد که معمولاً دارای عملیات جداگانه (CPU) و حافظه (RAM) هستند، فرق دارد. این اتصالات مانند ترانزیستور های کامپیوتر عمل می نمایند، اما با یک ویژگی جالب اضافی، یعنی یادآوری اینکه سیگنال ها قبلاً آن جهت را طی نموده اند. به همین ترتیب، آن ها ممریستورها نامیده می شوند.

این نوع حافظه شکل فیزیکی به خود می گیرد که در آن اتصالات در نقاط تلاقی بین نانوسیم ها مانند سوئیچ ها عمل می نمایند.

محققان دانشگاه سیدنی در حال همکاری نزدیک با همکاران مرکز بین المللی مواد نانو آرشیکتکتونیک در NIMS در ژاپن و UCLA هستند.