یک انقلاب تکنولوژیکی| ایجاد یک سیستم عصبی مصنوعی که از کار مغز انسان تقلید می‌کند

به گزارش مجله خبری نگار، این نوآوری در رباتیک، وسایل نقلیه خودران و سیستم‌های تعامل انسانی امیدوار کننده است.

یک تیم علمی به سرپرستی پروفسور سومیت والیا، رئیس مرکز مواد و حسگر‌های اپتوالکترونیک، این دستگاه را با استفاده از یک ماده دی سولفید مولیبدن بسیار نازک (MoS₂) توسعه دادند که نور را می‌گیرد و آن را به سیگنال‌های الکتریکی شبیه عملکرد نورون‌ها در مغز تبدیل می‌کند. این دستگاه به روشی مشابه مغز کار می‌کند، سیگنال‌ها را ذخیره می‌کند و سپس زمانی که به اندازه کافی جمع می‌شوند، "پالس ها" آزاد می‌کند. به لطف این، دستگاه بلافاصله بدون مصرف انرژی یا زمان زیادی برای پردازش داده‌ها به تغییرات محیط پاسخ می‌دهد.

او توضیح داد: «این دستگاه آزمایشی توانایی چشم انسان برای گرفتن نور و توانایی مغز در پردازش اطلاعات بصری را تقلید می‌کند و باعث می‌شود تغییرات محیطی را فورا احساس کند و بدون نیاز به حجم عظیمی از داده‌ها یا انرژی، خاطرات ایجاد کند.»

در آزمایش ها، دستگاه پس از ۱۵ جلسه آموزشی به دقت ۷۵ درصد در تشخیص تصویر ثابت و ۸۰ درصد در انجام کار‌های پویا پس از ۶۰ چرخه دست یافت و می‌تواند حرکت دست را از طریق درک کانتور تشخیص دهد و نیاز به پردازش هر فریم را به طور جداگانه کاهش دهد و در مصرف انرژی صرفه جویی کند. "خاطرات" ذخیره شده از تغییرات عینک آن را به مغز انسان نزدیک می‌کند.

محققان بر این باورند که این سیستم‌های عصبی پتانسیل عظیمی در توسعه فناوری‌های هوشمند صرفه جویی در انرژی دارند.

حورانی، یکی از نویسندگان این مطالعه، افزود: «فناوری نورومورفیک ربات‌ها را قادر می‌سازد تا رفتار انسان را سریع‌تر و دقیق‌تر تشخیص دهند، که در محیط‌های صنعتی یا خانگی هنگام کار در مجاورت انسان بسیار مهم است.»

برخلاف سیستم‌های دیجیتالی که انرژی زیادی را برای پردازش داده‌ها مصرف می‌کنند، RMIT به صورت آنالوگ مغز مانند کار می‌کند و آن را برای کار‌های بلادرنگ ایده آل می‌کند. این برای وسایل نقلیه خودران بسیار مهم است، زیرا واکنش سریع به تغییرات قابل مشاهده می‌تواند جان افراد را نجات دهد و بینایی عصبی مصنوعی می‌تواند تغییرات موجود در محیط را تقریبا همانطور که رخ می‌دهد بدون پردازش حجم عظیمی از داده‌ها تشخیص دهد و از پاسخ سریعتر اطمینان حاصل کند و در نتیجه جان انسان‌ها را نجات دهد.

این دستگاه همچنین از سیستم‌های UV قبلی بهتر عمل می‌کند، در طیف مرئی کار می‌کند و از تنظیم مجدد حافظه برای کار‌های جدید پشتیبانی می‌کند و در را به روی کاربرد‌های پیچیده‌تر مانند دید مادون قرمز برای نظارت بر انتشار گاز‌های گلخانه‌ای یا تشخیص سموم باز می‌کند.

ما کار خود را به عنوان یک مکمل می‌بینیم، نه جایگزینی برای محاسبات سنتی. فناوری عصبی مزایایی را در پردازش داده‌های بصری ارائه می‌دهد که در آن بهره وری انرژی و پردازش بلادرنگ ضروری است.

این تحقیق در مجله Advanced Materials Technologies منتشر شده است.