به گزارش ایسنا به نقل از آی ای، مغز انسان باورنکردنی است. حتی با مصرف انرژی معادل تنها دو موز در روز مغز کارهای پیچیده را با کارایی چشمگیر انجام می دهد. بر اساس مطالعه جدیدی که در مجله ساینس (Science) منتشر شده است، اکنون گروهی از محققان راهی برای ساخت یک نمونه اولیه از یک نورون مصنوعی ساخته شده از شکاف های گرافنی بطور باورنکردنی نازک حاوی یک لایه ملکول آب طراحی کرده اند.
جالب این که این نورون مصنوعی به جای الکترون، درست مثل مغز ما از یون ها استفاده می کند.
کارایی فوق العاده بالای مغز منوط به یک واحد پایه است که ما آن را بعنوان "نورون" می شناسیم که از یک نورون با منافذ نانومتری به نام "کانال های یونی" تشکیل شده است. این کانال ها در واکنش به محرک ها باز و بسته میشوند و جریان های یونی ناشی از این فرآیند یک جریان الکتریکی ایجاد می کند که سیگنال های مهمی هستند که به نورون ها اجازه می دهد بین یکدیگر ارتباط برقرار کنند.
هوش مصنوعی (AI) نیز میتواند این کار را انجام دهد. اما هوش مصنوعی انرژی بسیار بیشتری( ده ها هزار برابر) مصرف می کند. به همین دلیل است که چالش علم مدرن برای محققان این حوزه، طراحی و ساخت سیستم های الکترونیکی است که با کارآیی انرژی مغز انسان رقابت کند.
مطالعه نانوسیالات با این زمینه مرتبط است، زیرا نحوه رفتار مایعات را در کانال هایی با عرض کم تر از ۱۰۰ نانومتر مطالعه می کند.
این مطالعه جدید نشان داد که چگونه یک میدان الکتریکی می تواند تک لایه مولکول های آب را به صورت خوشه های بلند جمع کند که یک ویژگی کلیدی به نام "اثر ممریستور" (memristor effect) ایجاد می کند که طی آن، خوشه ها بخشی از محرک های دریافتی خود را در گذشته حفظ می کنند. طراحی محققان نشان داد که شکاف های گرافن بسیار شبیه به مغز انسان، علاوه بر جریان های یون و خوشه، کانال های یونی را تولید می کنند. علاوه‌براین، دانشمندان با کمک ابزارهای دیجیتالی و نظری راهی برای جمع آوری این خوشه های خاص کشف کردند تا بتوانند مکانیسم فیزیکی مغز را بازتولید کنند.
به عبارت دیگر، دانشمندان توانستند توانایی انتقال اطلاعات از یک نورون مصنوعی به دیگری را ممکن کنند.
این کار برجسته توسط یک گروه از محققان فرانسوی همکاري دانشمندان دانشگاه "منچستر" انگلیس ادامه دارد. گام بعدی این است که بطور تجربی ثابت شود که این سیستم های جدید میتوانند الگوریتم های یادگیری اساسی را اجرا کنند که به نوبه خود می تواند پایه ای برای ارائه حافظه الکتریکی شود.
توسعه نورون های مصنوعی با توانایی شبيه سازي فعالیت مغز انسان برای افزایش عملکردهای عصبی در انسان اهمیت بالقوه ای دارد.
- 13
- 1
