طراحی تراشه‌های کامپیوتری شبیه مغز انسان

سرویس اجتماعی ـ پژوهشگران شرکت «آی بی ام»، نوعی میکروچیپ را طراحی کرده اند که از مغز انسان الهام گرفته شده است.

به گزارش دیسکاور مگازین، آنها می گویند این میکروچیپ می تواند پردازنده‌ها را بسیار قویتر و سریعتر از پیش کرده و در زمینه یادگیری انعطاف پذیرتر و در پاسخ‌ها حساب شده‌تر عمل کند؛ کاری که تاکنون برای کامپیوترها یک چالش بوده و برای مغز انسان مانند آب خوردن.

ماجرا از چه قرار است؟

به گزارش نارنجی، آی بی ام دو طرح اولیه از این چیپها را معرفی کرده و نام آنها را هم neurosynaptic core یا هسته عصبی ـ سیناپسی گذاشته است. هر دوی آنها بر پایه یک پلتفرم استاندارد نیمه رسانا ساخته شده اند و 256 نورون (واحد محاسباتی این چیپها) دارند.

RAM در این چیپ‌ها مثل سیناپس‌های مغزی (محل اتصال سلول‌های عصبی) عمل می کند. یکی از این چیپ‌ها، 262 هزار و 144 اتصال سیناپسی دارد و دیگری 65,536 اتصال سیناپسی.

این شبکه های اتصال سیناپسی یا همان چیپ‌ها از دو جهت همچون مغز رفتار می کنند: نخست واحد محاسباتی و واحد حافظه بسیار به هم نزدیک و در هم تنیده شده اند (مثل مغز که فرآیند پردازش و حافظه هر دو توسط نورونها انجام می پذیرد) و دوم آن که ارتباطات بین سیناپس‌ها بر پایه یادگیری می تواند تقویت یا تضعیف شود. (دقیقا مانند فرآیند به یاد سپاری یا فراموشی در مغز)

البته تیم تحقیقی جزییات بسیاری از کارآیی و مشخصات این هسته‌های عصبی اعلام ننموده‌اند اما آنها ادعا کرده‌اند که این تراشه‌های جدید، نه تنها مصرف انرژی بسیار کمتری خواهند داشت - و دوست جیب‌های شما خواهند بود ـ بلکه قابلیت‌های بالایی مانند تشخیص تصاویر، انجام بازی‌ها یا هدایت مستقل یک خودرو در مسیر خود را نیز دارند.

چگونه؟

کامپیوترهای امروزی بر پایه سیستم طراحی فون نویمان ساخته و در آنها مدخل‌ها به «ورودی» و «خروجی» تقسیم می‌شود. اشکال این طراحی این است که باعث ایجاد یک گلوگاه برای انتقال داده‌ها می‌شود که سرعت و کارآیی را محدود می‌کند. هسته نورونی آی بی ام با ایجاد شبکه سیناپسی و یکی کردن حافظه و پردازشگر، این گلوگاه را حذف، کارآیی را بهتر و سرعت را بیشتر می‌کند و از اتلاف انرژی هم می‌کاهد.

گفتنی است، محققین IBM تأکید کرده اند که آنها اصلا نمی‌خواهند چیزی بسازند که با مغز رقابت کند یا حتی شبیه مغز باشد، بلکه تنها از روش کار مغز برای بهینه کردن طراحی مدارهای الکترونیکی و چیپ‌ها الهام می‌گیرند.

گام‌های بعدی:

IBM می‌خواهد در آینده سیستمی بسازد که ده میلیارد نورون و صد تریلیون سیناپس داشته باشد (به تعداد سیناپس‌های مغز و با یک دهم تعداد نورون‌های آن) و تنها یک کیلووات انرژی مصرف کند و در یک جعبه کفش هم جا بگیرد.

ظاهرا کامپیوترهای الهام گرفته از مغز بیشتر مکمل کامپیوترهای امروزی خواهند بود تا جایگزین آنها.

Modha، مدیر پروژه چیپ‌های نوروسیناپسی می‌گوید: رایانه‌های امروزی بیشتر چپ مغز حساب می‌شوند. آنها می توانند حجم بالای محاسبات را انجام بدهند؛ اما در مسائلی که نیمه راست مغز می تواند انجام بدهد، یعنی تشخیص خطر و درک چهره های دوستان، رایانه های امروزی عملا ناتوانند. مثلا شما بدون یک نیمه از مغزتان نمی توانید رانندگی کنید، ما هم‌اکنون تنها یک نوع کامپیوتر داریم [نوع چپ مغز] کاری که ما می‌کنیم، مثل این است که یک عضو جدید را به خانواده بیفزاییم.

شما چه حسی درباره گسترش چنین رایانه‌هایی دارید؟ آیا بهتر است حوزه ادراک و احساسات در انحصار انسان باقی بماند یا بهتر است انسان‌ها این قابلیت‌ها را با دستیاران دیجیتال خود به اشتراک بگذارند؟