دربونه | ابتكر فريق بحثي في جامعة جنوب كاليفورنيا خلايا عصبية اصطناعية تحاكي السلوك الكهروكيميائي للخلايا الدماغية، ما يمهد الطريق لتطوير أجهزة حاسوبية أكثر كفاءة تشبه الدماغ البشري.

وأوضح الباحثون أن هذه الخلايا الاصطناعية تعتمد على حركة الأيونات بدل الإلكترونات، ما يجعلها أقرب إلى وظائف الدماغ الطبيعية ويوفر طاقة أكبر، مع قدرة على التعلم بسرعة مشابهة لقدرة الدماغ البشري على معالجة المعلومات.

قاد المشروع جوشوا يانغ، أستاذ هندسة الحاسوب والكهرباء ومدير مركز التميز في الحوسبة العصبية الشكلية بجامعة جنوب كاليفورنيا، الذي طوّر مع فريقه نوعاً جديداً من الخلايا العصبية الاصطناعية باستخدام ما أطلقوا عليه اسم “المقاومات الذاكرية الانتشارية”.

وقال يانغ:

“على الرغم من أن الأيونات في نقاط التشابك العصبي والخلايا الاصطناعية ليست متطابقة تمامًا، إلا أن الفيزياء التي تحكم حركة الأيونات وديناميكياتها متشابهة جدًا”، وأضاف: “الفضة سهلة الانتشار وتمكّننا من محاكاة النظام الحيوي ببنية بسيطة للغاية”.

وأشار الفريق إلى أن تصميم المقاوم الذاكري الانتشاري يسمح لكل خلية عصبية اصطناعية بشغل مساحة ترانزستور واحد فقط، بدلًا من عشرات أو مئات الترانزستورات في التصاميم التقليدية، ما يزيد من كفاءة الأجهزة بشكل كبير.

وأضاف يانغ أن استخدام الأيونات يوفر كفاءة طاقة أعلى مقارنة بالحوسبة التقليدية المعتمدة على الإلكترونات، ويتيح تعلم الأنظمة بفعالية مشابهة للدماغ البشري، الذي يتعرف على الأشياء بعد رؤيتها عدة مرات فقط وباستهلاك نحو 20 واط من الطاقة، في حين تتطلب أنظمة الذكاء الاصطناعي الحالية كميات هائلة من الطاقة لأداء مهام مماثلة.

ويخطط فريق البحث لتجربة شبكات كبيرة من هذه الخلايا العصبية الاصطناعية لدراسة قدرتها على التعلم، ومقارنة أدائها بالدماغ البشري، مما قد يمهد الطريق لتطوير أجهزة ذكاء اصطناعي أكثر قدرة وواقعية في المستقبل.