رایانه هایی که از مغز انسان تقلید می کنند!

عصرایران؛ محمد مهدی حیدرپور - سالیان متمادی است که پژوهشگران در تلاش برای معرفی مفهومی مشابه با آن چه در برخی فیلم های علمی تخیلی دیده می شود، بوده اند: رایانه هایی که عملکرد و ساختار مغز انسان را تقلید می کنند. رایانه هایی که روزانه مورد استفاده قرار می دهیم راه درازی برای دستیابی به سرعت، حافظه، و ظرفیت حال حاضر خود طی کرده اند اما رایانه هایی که عملکردی بسیار مشابه با مغز انسان دارند می توانند آرایه جدیدی از وظایف را انجام دهند.

به گزارش "گروه علم و فناوری" عصرایران، درک رو به رشد ما از مغز انسان و پیشرفت فناوری الهام بخش انواع جدیدی از ماشین ها شده اند که در نهایت می تواند به معرفی رایانه هایی کارآمدتر و تواناتر با قدرت تقلید عملکردهای مغز انسان منجر شود. در ادامه با سه رایانه که در تلاش برای تقلید از مغز انسان شکل گرفته اند، بیشتر آشنا می شویم.

ماشین تورینگ عصبی دیپ‌مایند و تقلید عملکرد حافظه مغز

دیپ‌مایند، شبکه عصبی را ساخته است که می تواند همانند یک ماشین تورینگ به حافظه خارجی دسترسی داشته باشد. این رایانه تقلید برخی از ویژگی های حافظه کوتاه مدت مغز را هدف گذاری کرده است. با ذخیره خاطرات، این رایانه روند یادگیری را دنبال می کند و می تواند بعدا آنها را برای انجام وظایف منطقی به خاطر آورد.

دانشمندان علوم رایانه در دهه های 1990 و 2000 تلاش خود برای طراحی الگوریتم ها، مدارات، و شبکه های عصبی که می توانند شبیه ساز عملکرد حافظه مغز انسان باشند را آغاز کردند. رایانه ای با چنین ویژگی قادر به تجزیه و تحلیل یک جمله ساده و تقسیم آن به اجزا تشکیل دهنده مانند فاعل و فعل است. شبکه عصبی جدید دیپ‌مایند این وظیفه را انجام می دهد و همچنین ماهیت بنیادین یک شبکه عصبی را تغییر می دهد.

در شرایطی که ماشین تورینگ عصبی دیپ‌مایند توانایی یادگیری از ورودی های خارجی مانند یک شبکه عصبی معمولی را دارد، می تواند ذخیره و بازیابی اطلاعات را نیز فرا بگیرد. این توانایی گام بزرگی رو به جلو در ساخت رایانه هایی هرچه بیشتر شبیه به مغز انسان محسوب می شود.

توسعه مدار نوروگرید با الهام از مغز انسان توسط پژوهشگران دانشگاه استنفورد

زیست‌مهندسان دانشگاه استنفورد مدار جدیدی را توسعه داده اند که مغز انسان را مدل سازی می کند. نوروگرید (Neurogrid)، تخته مداری متشکل از 16 تراشه نوروکور (Neurocore) است که می تواند یک میلیون نورون و میلیاردها اتصالات سیناپسی را شبیه سازی کند. دستگاه نوروگرید تقریبا اندازه یک آی‌پد است.

دانشمندان دانشگاه استنفورد در پی کاهش هزینه های ساخت این دستگاه و سپس توسعه نرم افزاری هستند که مهندسان یا دانشمندان علوم رایانه را قادر خواهد کرد بی نیاز از دانش علم اعصاب مسائلی مانند کنترل یک ربات انسان‌نما با نوروگرید را انجام دهند.

پروژه سیناپس آی‌بی‌ام و تراشه نوروسیناپسی ترونورث

در پروژه سیناپس آی‌بی‌ام پژوهشگران بازطراحی تراشه های رایانه ای به منظور تکرار توانایی نورون ها در ایجاد اتصالات سیناپسی را دنبال کرده اند. آی‌بی‌ام این محصول را نخستین تراشه رایانه ای نوروسیناپسی جهان، پردازنده ای که توانایی ها و کارایی قدرت مغز را تقلید می کند، نامیده است.

تراشه ترونورث (TrueNorth) تقریبا به اندازه یک تمبر پستی است و 5.4 میلیارد ترانزیستور، یک میلیون نورون قابل برنامه ریزی، و 256 میلیون سیناپس قابل برنامه ریزی را شامل می شود. اگرچه این ارقام نسبت به 100 میلیارد نورون، و 100 تریلیون تا 150 تریلیون سیناپس در مغز انسان بسیار ناچیز هستند اما با استفاده از آن توانایی های ابررایانه ای به ریزپردازنده ای بسیار کوچکتر و کارآمدتر وارد شده اند.

از جمله کاربردهای بالقوه تراشه ترونورث به استفاده در ربات های جستجو و نجات، کمک به افراد مبتلا به اختلالات بینایی برای حرکت به صورت ایمن و یا تمایز بین صداها در یک جلسه و ایجاد رونوشت دقیق برای هر سخنران اشاره کرد. در شرایطی که تراشه ترونورث همچنان در مرحله مدل اولیه قرار دارد اما می تواند طی دو تا سه سال وارد مرحله تولید انبوه و مصرف تجاری شود.

طرز تهیه پاستا با تخم‌مرغ در ماهیتابه؛ شام فوری و خوشمزه در ۱۰ دقیقه

بیشتر بخوانید:

چرا نباید پولتان را برای قطعات قدیمی رایانه هدر دهید

تماشاخانه

یوسف مجید‌زاده ؛ کاشف «خط شرق» و «حلقه گمشده تمدن بشریت» در ایران

پل ورسک ؛ یکی از عجیب‌ترین پل‌های جهان و شاهکار مهندسی ۹۰ ساله / آنچه درباره‌اش نمی‌دانید

فیلم های دیگر