شبیه‌سازی عملکرد نورون‌های مغز

شبیه‌سازی عملکرد نورون‌های مغز


نورون‌های مغز می‌توانند براساس ورودی‌های دریافتی، مراحل درونی متفاوتی داشته باشند. این توانایی، به مغز امکان می‌دهد اطلاعات را با روشی کارآمدتر از رایانه پردازش کند.

فیزیکدانان “دانشگاه خرونینگن”(UG) هلند قصد دارند “ممریستورهایی”(memristors) از جنس تیتانات استرانسیم با پوشش نیوبیم ابداع کنند که می‌توانند عملکرد نورون‌ها را تقلید کنند. ممریستورها، عناصری مقاوم و دارای حافظه هستند.

مغز انسان از بسیاری جهات، نسبت به رایانه‌های سنتی برتری دارد. سلول‌های مغزی، انرژی کمتری مصرف می‌کنند، پردازش اطلاعات را سریع‌تر انجام می‌دهند و سازگاری بیشتری دارند. روش واکنش سلول‌های مغزی به شبیه‌سازی، به اطلاعات دریافتی بستگی دارد که نورون‌ها را مهار می‌کند و به آنها قدرت می‌دهد. دانشمندان، در حال تلاش برای ابداع ابزار جدیدی هستند که می‌توانند این رفتار را تقلید کنند و این ابزار، همان ممریستورها هستند.

“آنوک گوسنس”(Anouk Goossens)، از پژوهشگران دانشگاه خرونینگن و نویسنده ارشد این پژوهش گفت: ما ممریستورهای ساخته شده از تیتانات استرانسیم را آزمایش کردیم. قابلیت رسانایی ممریستورها، با یک دامنه الکتریکی کنترل می‌شود. ما توانایی سیستم را برای تغییر مقاومت، به کار بردیم. با استفاده از پالس‌های ولتاژ توانستیم مقاومت را کنترل کنیم و با استفاده از ولتاژ پایین موفق شدیم جریان را در مراحل متفاوت مورد بررسی قرار دهیم. قدرت پالس، مقاومت ابزار را تعیین می‌کند.

گوسنس و همکارانش دریافتند طول پالسی که مقاومت با آن تنظیم می‌شود، مدت زمان دوام حافظه را تعیین می‌کند.

گوسنس افزود: برای آموزش این ابزار، روش‌های گوناگونی وجود دارد. با استفاده از پالس‌های متفاوت، می‌توان ابزار را به روش‌های گوناگونی آموزش داد و رفتار آن را عوض کرد. تغییر مقاومت به مرور زمان، می‌تواند سودمند باشد. این سیستم‌ها مانند مغز، قدرت فراموش کردن دارند و این ویژگی به ما امکان می دهد از زمان به عنوان یک پارامتر متغیر استفاده کنیم.

به علاوه، سیستمی که گوسنس ابداع کرده، حافظه و قدرت پردازش را در یک ابزار ترکیب می‌کند و کارایی آن را نسبت به رایانه‌های سنتی تغییر می‌دهد زیرا در رایانه‌های سنتی، ذخیره و پردازش، به صورت جداگانه صورت می‌گرفت.

نتایج این پژوهش، در مجله “Applied Physics” به چاپ رسید.

 

5656

 

منبع: خبر آنلاین گروه دانش

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *