گرافن مغز کامپیوترها را باهوش‌تر می‌کند

کامپیوترهایی که شبیه مغز انسان می‌اندیشند، فاصله زیادی تا تبدیل شدن به مغز یک انسان خردسال ندارند. اما در این میان، سوال بی‌پاسخ اینجاست که چه نوع موادی می‌تواند به عنوان بلوک‌های سازنده محاسباتی آنها عمل کند.

به گزارش گروه علم و فناوری باشگاه خبرنگاران دانشجویی(ایسکانیوز)؛ برای اکثر ابزارهای محاسباتی سنتی، سیلیکون ماده استاندارد طلایی به شمار می‌رود. اما با این حال دانشمندان به فکر استفاده از مواد دیگری هستند که برای دستگاه‌های مغز مانند منعطف‌تر، کارآمدتر و با محیط زیست سازگارتر باشند.

در همین راستا، محققان دانشگاه تگزاس در آستین، ترانزیستورهای سیناپسی‌ای را برای کامپیوترهای مغز مانند طراحی کرده‌اند که از مواد نازک و منعطف گرافن ساخته شده‌اند. این ترانزیستورها دقیقا شبیه سیناپس‌های مغزی عمل می‌کنند که نورون‌ها را به یکدیگر متصل می‌کنند.

این محققان می‌گویند: کامپیوترهایی که مانند مغز فکر می‌کنند، بسیار بیشتر از دستگاه‌های امروزی قابلیت و کاربرد دارند و با تقلید از سیناپس های مغز انسان می‌توانند به طور مثال پرواز بیاموزند؛ بدون اینکه به روش‌های آموزشی زیادی نیاز داشته باشند و انرژی و زمان زیادی را صرف آموزش کنند.

گزینش مواد

محققان می‌گویند که با ترکیبی از گرافن و نافیون که یک ماده غشایی پلیمری است، می‌توان اساس ترانزیستور سیناپسی را طراحی کرد. این مواد در کنار هم رفتارهایی شبیه به سیناپس مغز از خود نشان می‌دهند و این بدان معناست که ابزارهای مبتنی بر این ترانزیستور می‌توانند در کارهایی مانند تشخیص و تفسیر تصاویر در طول زمان بهتر و سریع‌تر عمل کنند.

محققان دریافته‌اند که این ترانزیستورها زیست سازگار هستند، به این معنی که می‌توانند با سلول‌ها و بافت‌های زنده تعامل داشته باشند. این امر برای کاربردهای بالقوه در وسایل پزشکی که با بدن انسان در تماس هستند، امری کلیدی است. تاکنون بیشتر موادی که برای این دستگاه‌های شبیه مغز اولیه استفاده می‌شدند سمی بودند و بنابراین به هیچ وجه قادر به تماس با سلول‌های زنده نبودند.

محدودیت‌های سیلیکون

دانشمندان با پیدایش مفاهیم و فناوری‌های مربوط به اتومبیل‌های خودران، هواپیماهای بدون سرنشین و روبات‌ها، به محدودیت‌های تراشه‌های سیلیکونی در زمینه پردازش و ذخیره‌سازی داده پی برده‌اند. برای این فناوری‌های نسل بعدی، یک الگوی محاسباتی جدید مورد نیاز است. دانشمندان معتقدند که دستگاه‌های «نورومورفیک» توانایی‌های پردازش مغز را تقلید می‌کنند و باعث ظهور کامپیوترهای قدرتمند برای کارهای فراگیر و پیچیده خواهند شد.

نورومورفیک یا «محاسبات عصبی» مفهومی است که در اواخر دهه ۱۹۸۰ توسط کارور مید توسعه یافته و به معنی استفاده از سیستم‌های مجتمع‌سازی در مقیاس بسیار بزرگ حاوی مدارهای آنالوگ الکترونیکی، برای تقلید (شبیه‌سازی) معماری عصبی و بیولوژیکی موجود در سیستم عصبی است. در حال حاضر، اصطلاح نورومورفیک برای توصیف سیستم‌های آنالوگ، دیجیتال، سیستم‌های مختلط آنالوگ / دیجیتال و نرم‌افزارهایی که سیستم‌های عصبی را مدل‌سازی می‌کنند، به کار می‌رود.

محققان بر این باورند که ویژگی‌هایی چون زیست‌سازگاری، انعطاف‌پذیری و نرمی سیناپس‌های مصنوعی ویژگی‌های مهم در آینده رایانش هستند و در آینده می‌توان با کمک این ویژگی‌ها دستگاه‌هایی را مستقیما با مغز انسان ادغام و مسیری را برای پروتزهای مغزی باز کرد.

پیش به سوی نورومورفیک

پلت‌فرم‌های نورومورفیک در حال حاضر به سوژه جدیدی برای تحقیقات دانشمندان تبدیل شده‌اند. هم‌اکنون سازندگان پیشروی تراشه مانند اینتل و سامسونگ در حال توسعه تراشه‌های نورومورفیک هستند. با این حال، مواد تراشه‌های فعلی محدودیت‌هایی را برای دستگاه‌های نورومورفیک ایجاد می‌کنند، بنابراین محققان دانشگاهی سخت در تلاشند تا مواد مناسبی برای کامپیوترهای نرم مغز مانند پیدا کنند.

کد خبر: 1150310

برچسب‌ها

نظر شما

شما در حال پاسخ به نظر «» هستید.
  • نظرات حاوی توهین و هرگونه نسبت ناروا به اشخاص حقیقی و حقوقی منتشر نمی‌شود.
  • نظراتی که غیر از زبان فارسی یا غیر مرتبط با خبر باشد منتشر نمی‌شود.
  • 4 + 13 =