تطوير خلايا اصطناعية تحاكي الدماغ البشري
للعلّم - تمكّن باحثون من جامعة "فودان" في الصين من ابتكار خلايا عصبية اصطناعية تعمل بطريقة قريبة جدًا من الخلايا العصبية الحية في الدماغ.
يعتمد الابتكار على دمج طبقة فائقة الرقة من ثنائي كبريتيد الموليبدينوم (MoS₂) مع ذاكرة ديناميكية (DRAM)، ما يتيح محاكاة نقل الإشارات العصبية، إضافةً إلى خاصية المرونة التكيفية، أي قدرة الروابط العصبية على تعديل قوتها استنادًا إلى الخبرة والتجربة.
ويأتي هذا التطور في ظل تزايد الحاجة إلى تقنيات حوسبة أكثر كفاءة وأقل استهلاكًا للطاقة، خاصة مع النمو السريع للذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي. فهذه الخلايا الاصطناعية، التي تتصل بروابط ديناميكية متغيرة بمرور الوقت، تشبه الدماغ البشري في قدرته على التعلم والتكيف.
الابتكار يعتمد على عنصرين أساسيين:
خلايا DRAM: لتخزين الشحنات الكهربائية التي تحاكي الجهد الغشائي للخلايا العصبية الطبيعية.
العاكس: لتوليد نبضات تشبه الومضات العصبية.
ولإثبات كفاءة التقنية، أنشأ العلماء شبكة مصغّرة من 3×3 خلايا عصبية اصطناعية، واختبروا قدرتها على تعديل استجابتها للمدخلات الضوئية، أي محاكاة عملية الرؤية البشرية في ظروف إضاءة مختلفة. كما تم استخدامها في تشغيل نموذج للتعرف على الصور، وأظهرت النتائج فعالية عالية في الأداء مع استهلاك منخفض للطاقة.
ويطمح فريق البحث إلى تطوير أنظمة حوسبة جديدة مستوحاة من الدماغ لتوظيف هذه التكنولوجيا في مجالات أوسع، مثل الرؤية الحاسوبية والتعرف على الأنماط.
ويمثل هذا الإنجاز خطوة مهمة نحو تصميم أنظمة عصبية صناعية أكثر تطورًا، تجمع بين كفاءة استهلاك الطاقة والقدرة على التعلم والتكيف، ما يفتح الباب أمام جيل جديد من تقنيات الذكاء الاصطناعي المستوحاة من الطبيعة.
يعتمد الابتكار على دمج طبقة فائقة الرقة من ثنائي كبريتيد الموليبدينوم (MoS₂) مع ذاكرة ديناميكية (DRAM)، ما يتيح محاكاة نقل الإشارات العصبية، إضافةً إلى خاصية المرونة التكيفية، أي قدرة الروابط العصبية على تعديل قوتها استنادًا إلى الخبرة والتجربة.
ويأتي هذا التطور في ظل تزايد الحاجة إلى تقنيات حوسبة أكثر كفاءة وأقل استهلاكًا للطاقة، خاصة مع النمو السريع للذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي. فهذه الخلايا الاصطناعية، التي تتصل بروابط ديناميكية متغيرة بمرور الوقت، تشبه الدماغ البشري في قدرته على التعلم والتكيف.
الابتكار يعتمد على عنصرين أساسيين:
خلايا DRAM: لتخزين الشحنات الكهربائية التي تحاكي الجهد الغشائي للخلايا العصبية الطبيعية.
العاكس: لتوليد نبضات تشبه الومضات العصبية.
ولإثبات كفاءة التقنية، أنشأ العلماء شبكة مصغّرة من 3×3 خلايا عصبية اصطناعية، واختبروا قدرتها على تعديل استجابتها للمدخلات الضوئية، أي محاكاة عملية الرؤية البشرية في ظروف إضاءة مختلفة. كما تم استخدامها في تشغيل نموذج للتعرف على الصور، وأظهرت النتائج فعالية عالية في الأداء مع استهلاك منخفض للطاقة.
ويطمح فريق البحث إلى تطوير أنظمة حوسبة جديدة مستوحاة من الدماغ لتوظيف هذه التكنولوجيا في مجالات أوسع، مثل الرؤية الحاسوبية والتعرف على الأنماط.
ويمثل هذا الإنجاز خطوة مهمة نحو تصميم أنظمة عصبية صناعية أكثر تطورًا، تجمع بين كفاءة استهلاك الطاقة والقدرة على التعلم والتكيف، ما يفتح الباب أمام جيل جديد من تقنيات الذكاء الاصطناعي المستوحاة من الطبيعة.