نوروز 96

خاطرات ذهنی‌تان را روی چیپ‌ست ذخیره کنید

اگر جزء آن گروه از افرادی هستید که همراه اخبار دنیای فناوری به ویژه در حوزه مغز و اعصاب را مرور می‌کنند، باید بدانید که دانشمندان فعال در این حوزه خبرهای خوشی برای شما به ارمغان آورده‌اند.



اگر جزء آن گروه از افرادی هستید که همراه اخبار دنیای فناوری به ویژه در حوزه مغز و اعصاب را مرور می‌کنند، باید بدانید که دانشمندان فعال در این حوزه خبرهای خوشی برای شما به ارمغان آورده‌اند. در حالی که این روزها بسیاری از دانشمندان حوزه‌های مختلف و به ویژه شرکت‌های فناوری به دنبال بررسی الگوهای مغزی هستند، اما به نظر می‌رسد، دستاورد جدید IBM در این زمینه حیرت شما را بر خواهد انگیخت.

گزارشی که به تازگی منتشر شده است، اعلام می‌دارد که IBM یک گام دیگر به رویای دیرینه انسان‌ها، یعنی ذخیره‌سازی خاطرات انسان‌ها نزدیک‌تر شده است. گزارش منتشر شده در این ارتباط نشان می‌دهد که IBM موفق شده است به شکلی متفاوت مدارهای عصبی مصنوعی را طراحی کند که توانایی ذخیره‌سازی خاطرات انسان‌ها روی یک تراشه را دارند. یک روش منحصر به فرد  که در مقایسه با روش‌های موجود به نمونه زیستی خود نزدیک‌تر است.

خاطرات ذهنی‌تان را روی چیپ‌ست ذخیره کنید

روش‌هایی که این روزها برای ذخیره‌سازی اطلاعات روی تراشه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند، حجم بسیار زیادی از صفرها و یک‌ها را تولید کرده و سپس این اطلاعات را روی تراشه‌ها ذخیره‌سازی می‌کند. اما روش‌های ابداع شده، هنوز هم فاصله زیادی با الگوی طبیعی مغز دارند. الگویی که در آن مغز خودش قادر به ذخیره‌سازی اطلاعات است. در نتیجه، بخش عمده‌ای از تلاش‌ها در ارتباط با جایگزین کردن خاطرات مغز در خارج از این غشاء اسرارآمیز همواره با شکست روبرو شده است. Defense One، مجله آنلاینی که اخبار نظامی را مورد بررسی قرار می‌دهد، سال قبل گزارش داده بود، مرکز تحقیقات ایالات متحده کار روی تراشه مغزی ویژه‌ای را آغاز کرده است که برای درمان PTSD (اختلال استرس پس از حادثه) مورد استفاده قرار می‌گیرند، اما این مرکز هنوز در شرایطی نیست که بتواند این تراشه را مورد آزمایش قرار دهد.

تحقیقات بسیاری پیرامون بازگرداندن حافظه فعال از سوی موسسات مختلف دنبال می‌شود که پروژه بازگرداندن حافظه فعال RAM ( سرنام Restoring Active Memory) از جمله این تلاش‌ها به شمار می‌رود. این پروژه با هدف سرعت بخشیدن به توسعه فناوری‌ها و مقابله با چالش‌های پیش‌روی بهداشت عمومی و کمک رسانی به افراد برای غلبه بر اختلالات حافظه ارائه گردید. پروژه‌ای که همانند یک پل ارتباطی مابین خاطرات و آسیب‌هایی که به مغز وارد می‌شود عمل خواهد کرد. این روش بر مبنای رمزنگاری در مغز کار می‌کند. رمزگذاری مغزی (Encoding) به فرآیندی اشاره دارد که در آن از اطلاعاتی که انسان به‌طور مکرر یاد می‌گیرد، مراقبت کرده و هر زمان مغز نیازمند یادآوری رخدادی باشد، فرآیند یادآوری را به مرحله اجرا در می‌‌آورد. اما هدف نهایی پروژه RAM طراحی و توسعه یک مکانیزم بی‌سیم است. مکانیزمی که در آن دو نفر بدون نیاز به تجهیزات مخابراتی الکترنیکی قادر به برقراری ارتباط مغری با یکدیگر باشند. اما پروژه IBM  مسیر دیگری را دنبال می‌کند. به‌طوری که در میان تحقیقات مختلفی که تاکنون انجام شده و بسیاری از آن‌ها موفقیت‌آمیز نبوده‌ یا نظامی بوده‌اند، در نظر دارد اوضاع را متحول سازد. تئورسین‌های بزرگ اکنون به راز مغز آگاه شده‌اند. رازی که نشان می‌دهد چگونه سلول‌های مغز توانایی ذخیره‌سازی تجربیات و دانش ما را دارند. آن‌ها با کپی برداری از این الگوی طبیعی موفق به پیاده‌سازی یک مدار عصبی مصنوعی شدند.

خاطرات ذهنی‌تان را روی چیپ‌ست ذخیره کنید

مداری که در آن سلول‌های عصبی همگی با یکدیگر فعال شده و همگی با یکدیگر یک مدار واحد را تشکیل می‌دهند. شبیه به همتای زیستی خود، این مدارهای عصبی مصنوعی از سیناپس‌هایی ساخته شده‌اند که در قالب سلول مواد تغییر فازدهنده PCM (سرنام phase change material) عمل می‌کنند. ( مواد تغییر فاز دهنده این توانایی را دارند تا انرژی حرارتی را در غالب انرژی گرمایی نهان و آشکار در مواد ذخیره‌سازی کنند. از نکات شاخص مواد تغییر فازدهنده می‌توان به پایداری شیمیایی، غیرواکنشی بودن و طول عمر بالای آن‌ها اشاره کرد.) هر سلول PCM این توانایی را دارد تا مقاومت الکتریکی خودش را بر مبنای پالس الکتریکی که برایش ارسال می‌شود تغییر دهد. به ‌منظور آن‌که این شبکه عصبی مصنوعی دقیقا کارکردی همانند سیناپس‌های طبیعی داشته باشد، هر سلول PCM متشکل از دو ورودی است. ورودی اول یک نورون پیش‌سیناپسی و ورودی دوم یک نورون پس‌سیناپسی است. با هر بار شبیه‌سازی، نورون‌های پیش و پس سیناپسی فعال شده و به این شکل مقاومت سلول PCM را به تدریج کاهش می‌دهند. این تکنیک باعث می‌شود تا از طریق سلول PCM یک ارتباط الکتریکی قوی به وجود آمده که بعدا در ارتباط با سینگال خواندن مورد استفاده قرار گیرد.

خاطرات ذهنی‌تان را روی چیپ‌ست ذخیره کنید

سلول PCM به این شکل توانایی یادآوری اطلاعات و تجمیع آن‌ها در طول زمان را خواهد داشت. دقیقا به همان شکلی که سلول‌های مغز این‌کار را انجام می‌دهند. معماری ابداع شده توسط IBM این توانایی را دارد تا تعدادی از مشکلات موجود در این حوزه همچنان بینایی، سماع و ادغام حس‌های چندگانه را حل کند. اگر این فناوری به‌طور کامل سیر تکامل خود را پشت سر نهاد آن‌گاه این ظرفیت را دارد تا انقلابی در صنعت کامپیوتر و به ویژه در یکپارچه‌سازی مغز با دستگاه‌های محاسباتی مختلف به وجود آورد. به‌طوری که بر محدودیت قدرت و سرعت محاسبات که این روزها دنیای فناوری با آن دست به گریبان است غلبه کند.

خاطرات ذهنی‌تان را روی چیپ‌ست ذخیره کنید

 این اختراع IBM به تاریخ 5 می 2016 تحت عنوان "سیناپس‌های نورومورفیک" به شماره US 20160125287 به ثبت رسیده است. ANGELIKI PANTAZI; ABU SEBASTIAN; EVANGELOS S. ELEFTHERIOU; TOMAS TUMA ابداع کنندگان این روش هستند.

جالب آن‌که اریک اشتات، از محققان برجسته حوزه عصب‌شناسی در سال 2002 در کنفرانس فناوری گفته بود: «تصور کنید، روزی که مغز انسان مودم بی‌سیم خودش را داشته باشد، در آن زمان جای دو واژه "انجام کاری" بر مبنای "فکر کردن" با یکدیگر عوض خواهد شد.»

منبع :