این نورون تازه موسوم به ترانس‌نورون، توانایی تحول نقش بین فعالیت‌های مرتبط با بینایی، برنامه‌ریزی و حرکت را دارد و اطلاعات را از طریق پالس‌های الکتریکی پردازش می‌کند، روندی که سخت‌افزار ربات‌ها را به محاسبات زیستی نزدیک‌تر می‌کند.

پروژه ساخت این دستگاه توسط دانشگاه لافبورو و با همکاری موسسه سالک و دانشگاه کالیفرنیا لس‌آنجلس انجام شده است. برخلاف نورون‌های مصنوعی سنتی که تنها یک ماموریت محدود را انجام خواهند داد، ترانس‌نورون با تنظیمات الکتریکی خود قادر به جابجایی بین نقش‌های گوناگون است.

به گزارش Interesting engineering، سرگئی ساولیف از دانشگاه لافبورو می‌گوید: آیا مغز انسان یک دستگاه اسرارآمیز فراتر از دسترس ماست یا روزی می‌توانیم آن را با الکترونیک بازسازی کنیم و احتمالا حتی چیزی پرقدرت بسازیم؟

او می‌افزاید که این پژوهش مشخص می کند یک نورون مصنوعی می‌تواند حرکت‌های بینایی، حرکتی و پیش‌حرکتی را پیروی کند و می‌تواند پایه‌ای برای تراشه‌هایی باشد که با حداقل سخت‌افزار ماموریت های پیچیده را انجام بدهند.

ترانس‌نورون با ورود سیگنال‌های الکتریکی آزمایش شد و پالس‌های آن با ضبط‌های انجام‌شده از نورون‌های ماکاک قیاس گردید. این دستگاه توانست الگو‌های پالس از سه ناحیه مغزی را با دقتی نزدیک به ۱۰۰ درصد بازتولید کند؛ الگو‌هایی که از شلیک مداوم تا انفجار‌های نامنظم پالس‌ها را شامل می‌شد.

الکساندر بالانوو از دانشگاه لافبورو توضیح می‌دهد که تغییرات کوچک الکتریکی علتمی‌شود این واحد همانند نورون‌های گوناگون حرکت کند. او این چنین اشاره می‌کند که نورون‌های مصنوعی آنها به تغییرات محیطی همانند سختی و دما جواب خواهند داد که می‌تواند تبدیل سیستم‌های حسی مصنوعی و رایانه‌های سریع و کم‌مصرف شود.

محاسبات همانند مغز

پژوهشگران نشان دادند که ترانس‌نورون فقط فعالیت نورون‌ها را پیروی نمی‌کند بلکه اطلاعات را پردازش می‌کند. با تحول ورودی، نرخ شلیک نورون تحول می‌کند و هنگامی دو سیگنال همزمان داخل خواهد شد، عکس العمل آن بسته به زمان‌بندی سیگنال‌ها متفاوت است. این انعطاف‌پذیری طبق معمولً به چند نورون مصنوعی نیاز دارد.

این قابلیت با منفعت گیری از یک ممریستور قطعه‌ای نانومقیاس که با عبور جریان الکتریکی تحول شکل می‌دهد، فراهم شده است. اتم‌های نقره داخل این قطعه پل‌های کوچکی تشکیل و نابود می‌کنند که پالس‌های الکتریکی تشکیل می‌کنند. تغییرات دما، ولتاژ و مقاومت علتتحول حرکت پالس‌ها می‌شود و نقش نورون بدون نیاز به نرم‌افزار قابل تحول است.

سرگئی گپشتاین از موسسه سالک می‌گوید: کامپیوتر‌های سنتی اطلاعات را به طور مرحله‌ای و سخت پردازش می‌کنند، اما ترانس‌نورون ما ما را به سمت ساخت سخت‌افزاری هدایت می‌کند که نه تنها فعالیت مغز را همانند‌سازی می‌کند، بلکه واقعا به روشای شبیه مغز عمل می‌کند.

سیستم عصبی مصنوعی ربات‌ها

مرحله بعدی، تشکیل شبکه‌ای از ترانس‌نورون‌ها به شکل کورتکس روی تراشه است. پژوهشگران اعتقاد دارند این چنین شبکه‌ای می‌تواند به ربات‌ها پشتیبانی کند تا به طور واقعی حس کنند و عکس العمل نشان دهند.
جاشوا یانگ از دانشگاه کالیفرنیا لس‌آنجلس می‌گوید: این پژوهش گامی کوچک، اما مهم در مسیر ساخت ربات‌هایی با سیستم عصبی مصنوعی محسوب می‌شود. او اضافه می‌کند که این سیستم‌ها می‌توانند یادگیری مادام‌العمر و مصرف انرژی بهینه را فراهم کنند.

پاول بوریسوف از دانشگاه لافبورو نیز گفتن می‌کند که این دستگاه‌ها امکان پذیر روزی با سیستم عصبی انسان تعامل داشته باشند یا به دانشمندان در مطالعه آگاهی پشتیبانی کنند. این مطالعه در نشریه Nature Communications انتشار شده است.

انتهای مطلب/