تراشه هایی مانند مغز انسان

نارنجی: پژوهشگران شرکت آی بی ام نوعی میکروچیپ را طراحی کرده اند که از مغز انسان الهام گرفته شده است. آنها می گویند این میکروچیپ می تواند پردازنده ها را بسیار قویتر و سریعتر از پیش کند و در زمینه یادگیری انعطاف پذیرتر و در پاسخها حساب شده تر عمل کند، کاری که تاکنون برای کامپیوترها یک چالش بوده و برای مغز انسان مانند آب خوردن.

ماجرا از چه قرار است؟
آی بی ام دو طرح اولیه از این چیپها را معرفی کرده و اسم آنها را هم neurosynaptic core یا هسته عصبی-سیناپسی گذاشته است. هر دوی آنها بر اساس 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 مثل مغز عمل می کنند: اولا 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 اینکه ارتباطات بین سیناپسها بر اساس یادگیری می تواند تقویت یا تضعیف شود. (دقیقا مانند فرآیند به یاد سپاری یا فراموشی در مغز)

البته تیم تحقیقی جزئیات زیادی از کارآیی و مشخصات این هسته های عصبی اعلام نکرده اند اما آنها ادعا کرده اند که این تراشه های جدید نه تنها مصرف انرژی بسیار کمتری خواهند داشت - و دوست جیبهای شما خواهند بود - بلکه قابلیتهای بالایی مانند تشخیص تصاویر، انجام بازیها یا هدایت مستقل یک خودرو در مسیر خود را نیز دارند.

چطور؟
کامپیوترهای امروزی بر اساس سیستم طراحی فون نویمان ساخته می شوند و در آنها مدخل ها به "ورودی" و "خروجی" تقسیم می شود، اشکال این طراحی این است که باعث ایجاد یک گلوگاه برای انتقال داده ها می شود که سرعت و کارآیی را محدود می کند. 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 می کند و از اتلاف انرژی هم می کاهد.

گفتنی است محققین IBM تاکید کرده اند که آنها اصلا قصد ندارند 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 می گیرند.

قدمهای بعدی:
IBM  قصد دارد در آینده سیستمی بسازد که 10 میلیارد نورون و 100 تریلیون سیناپس داشته باشد (به تعداد سیناپسهای مغز و با یک دهم تعداد نورونهای آن) و تنها 1 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 می گوید: رایانه های 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 در حال حاضر فقط یک نوع کامپیوتر داریم [نوع چپ مغز] کاری که ما می کنیم مثل این است که یک عضو جدید را به خانواده اضافه کنیم.

شما چه حسی در مورد توسعه چنین رایانه هایی 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؟