جریان آنلاین (/): مخچه مغز انسان، برخلاف سایر بخشها، انرژی خود را صرف تحلیل هرلحظه نمیکند. این بخش از مغز دائماً جهان پیرامون را برای پیشبینی اتفاقات غیرمنتظره زیر نظر دارد و تنها زمانی که تغییری ناگهانی رخ دهد، وارد عمل میشود. مهندسان دانشگاه نورثوسترن با الهام از این راهبرد هوشمندانه، دستگاهی الکترونیکی مشابه مغز توسعه دادهاند که انرژی بسیار کمی مصرف کرده و فوراً رویدادهای جدید را تشخیص میدهد.
این دستگاه در آزمایشهای اثبات مفهوم، ریتمهای غیرطبیعی قلب را با دقت بیش از ۹۸ درصد شناسایی کرد. همچنین این تراشه تقریباً ۱۰ هزار برابر کمتر از روشهای متداول هوش مصنوعی به عملیات رایانهای نیاز دارد که راه را برای هوش مصنوعی با مصرف مقرونبهصرفه تر انرژی هموار میکند. این فناوری میتواند به تولید نسل جدیدی از دستگاههای هوش مصنوعی کممصرف برای مانیتورهای پوشیدنی سلامت، خودروهای خودران، رباتهای خودکار و دستگاههای امنیت سایبری منجر شود.
مارک هرسام سرپرست این پروژه گفت: این پیشرفت حاصل تلاش گسترده آزمایشگاه ما برای بازنگری سختافزار هوش مصنوعی از پایه است. رایانههای معمولی دائماً دادهها را بین حافظه و پردازندههای فیزیکی جداگانه جابهجا میکنند و این فرایند انرژی قابلتوجهی مصرف میکند. ما حافظه و محاسبات را در یک دستگاه به نام ممترانزیستور ادغام کردهایم. گروه پژوهشی هرسام در سال ۲۰۲۳ نشان داد که تنها دو ممترانزیستور میتوانند وظایف طبقهبندی هوش مصنوعی را انجام دهند؛ کاری که پیشتر به بیش از ۱۰۰ ترانزیستور معمولی نیاز داشت. این روش مصرف انرژی را تقریباً ۱۰۰ برابر کاهش داد.
به گزارش ایسنا؛ پژوهش جدید این مفهوم را فراتر از طبقهبندی کممصرف پیش برده است. پژوهشگران به جای صرفاً کارآمدتر کردن سختافزار، دستگاه را بهگونهای بازطراحی کردند که از مدار خاص مخچه تقلید کند. مخچه حاوی دو سیگنال رقیب تحریکی و مهاری است که دائماً یکدیگر را متعادل میکنند. در شرایط عادی، سیگنالها در تعادل باقی میمانند اما با وقوع اتفاق غیرمنتظره، این تعادل به طور موقت تغییر میکند و به مغز هشدار میدهد. مهندسان همین پویایی را در سختافزار خود بازسازی کردند. دستگاه در یک حالت مانند سیناپس تحریکی و در حالت دیگر مانند سیناپس مهاری عمل میکند و این رفتارهای مکمل، آن را قادر میسازد رویدادهای عادی را از رویدادهای واقعاً جدید تشخیص دهد.
هرسام در ادامه گفت: مرحله بعدی پژوهش، بررسی راههایی برای تقلید از توانایی مخچه در یادگیری و سازگاری با گذشت زمان است. اگر یک رویداد غیرمنتظره بارها رخ دهد، مغز بهتدریج آن را بهعنوان یک اتفاق جدید تلقی نمیکند. این پژوهش در مجله Nature Communications منتشر شده است.
پایگاه خبری جریان/ جریان آنلاین (/)