طور باحثون شريحة كمبيوتر جديدة مستوحاة من طريقة عمل الدماغ البشري، قادرة على خفض استهلاك الطاقة في أنظمة الذكاء الاصطناعي بنسبة تصل إلى 70%، في خطوة قد تعالج واحدة من أبرز التحديات التي تواجه هذه التقنية.
ويعتمد النظام الجديد على مكون إلكتروني نانوي يُعرف باسم مقاوم الذاكرة (memristor)، والذي يحاكي طريقة اتصال الخلايا العصبية في الدماغ، ما يمنح الشريحة قدرة على التعلم والتكيف بشكل أكثر كفاءة.
ويستخدم هذا المكون نوعاً مطوراً من أكسيد الهافنيوم، ما يجعله أكثر استقراراً وأقل استهلاكاً للطاقة مقارنة بالشرائح التقليدية.
وتكمن المشكلة الأساسية في أنظمة الذكاء الاصطناعي الحالية في اعتمادها على نقل البيانات بشكل مستمر بين وحدات الذاكرة والمعالجة، وهو ما يؤدي إلى استهلاك طاقة كبير ويحد من كفاءة الأداء.
أما الشريحة الجديدة، فتعمل على معالجة البيانات وتخزينها في المكان نفسه، ما يقلل الحاجة إلى نقل البيانات ويخفض استهلاك الطاقة بشكل ملحوظ.
وقال باباك باختي، الباحث المشرف على الدراسة من جامعة كامبريدج، إن استهلاك الطاقة يمثل التحدي الأكبر في أجهزة الذكاء الاصطناعي حالياً، مشيراً إلى أن هذه التقنية توفر تيارات منخفضة للغاية واستقراراً عالياً، مع قدرة سلسة على التبديل بين حالات متعددة.
وأظهرت الاختبارات أن الشريحة قادرة على تنفيذ عشرات الآلاف من عمليات التبديل يومياً، مع قدرة على التكيف تشبه الأنظمة البيولوجية.
ورغم النتائج الواعدة، لا تزال التقنية تواجه تحديات، أبرزها الحاجة إلى درجات حرارة تصنيع مرتفعة، إلا أن الباحثين يعملون على خفضها بهدف دمج هذه الأجهزة ضمن شرائح متكاملة في المستقبل.
وقد نُشرت نتائج الدراسة في مجلة Science Advances، وسط توقعات بأن تمهد هذه التقنية الطريق نحو جيل جديد من أنظمة الذكاء الاصطناعي الأكثر كفاءة واستدامة من حيث استهلاك الطاقة.
