ساخت سيناپس مصنوعی با قابلیت یادگیری، توسط دانشمندان
مجله علمی ایلیاد - این دستاورد بسیار تعجب برانگیز است. پیشرفت‌ها در حوزه‌ی هوش‌مصنوعی تا حد زیادی به پاس فناوری‌هایی رقم خورده است که از نحوه‌ی عملکرد مغز انسان، تقلید می‌کنند. در دنیای فناوری اطلاعات، چنین سیستم‌های هوش‌مصنوعی را «شبکه‌ی عصبی» می‌نامند. این شبکه‌ها دارای قابلیت آموزش برای تقلید از نحوه‌ی تشخیص گفتار و تصاویر توسط مغز هستند. راه‌اندازی و به‌کارگیری شبکه‌ی عصبی مصنوعی، به زمان و انرژی زیادی نیاز دارد.
اکنون محققانی از مرکز ملی تحقیقات علمی CNRS در تالس و دانشگاه بوردو در پاریس، سيناپس مصنوعی‌ای ساخته‌اند که «ممريستور» نام دارد. این دستاورد راه را برای ایجاد سیستم‌های هوشمندی هموار می‌کند که به زمان و انرژی کمتری برای یادگیری احتیاج دارند. فرآیند یادگیری هم می‌تواند به‌صورت مستقل رخ دهد.
سيناپس‌ها در مغز انسان به‌عنوان پیوندهایی میان سلول‌های عصبی به فعالیت می‌پردازند. با انگیزش بیشتر این سيناپس‌ها، پیوندها تقویت‌یافته و يادگیری نیز ارتقاء می‌یابد. ممريستور هم به شیوه‌ی مشابهی عمل می‌کند. این ابزار از لایه‌ای فروالکتریک نازک ساخته شده می‌شوند که مابین دو الکترود محصور گشته است. امکان تنظیم کردن مقاومت آنها با استفاده از پالس‌های ولتاژ وجود دارد؛ پروسه‌ای شبیه به سلول‌های عصبی زیستی.
پیوند سيناپس زمانی قوی خواهد بود که مقاومت پایین باشد و بالعکس. ظرفیت ممريستور برای یادگیری بر پایه‌ی این مقاومت تنظیم‌پذیر است. سیستم‌های هوش‌مصنوعی در چند سال اخیر پیشرفت خیره‌کننده‌ای داشته‌اند. شبکه‌های عصبی ساخته شده با الگوریتم‌های یادگیری اکنون قادر به انجام کارهایی هستند که قبلاً سیستم‌های ترکیبی از انجام آنها عاجز بودند.
برای مثال، اکنون سیستم‌های هوشمند کارهای متعددی را انجام می‌دهند؛ آهنگ‌سازی، بازی کردن، شکست دادن بازیکنان انسان را در بازی و پرداخت مالیات از جمله کارایی‌های این سیستم‌ها به‌شمار می‌رود. برخی سیستم‌ها از قابلیت شناسایی رفتار خودکشی یا تمیز دادن کارهای غیرقانونی از کارهای قانونی برخوردار هستند.
همه‌ی این کارها را مدیون ظرفیت یادگیری هوش‌مصنوعی هستیم؛ تنها محدودیت این سیستم‌ها میزان زمان و تلاشی است که برای به‌کارگیری داده‌ها نیاز دارند. این فرآیند یادگیری، می‌تواند به‌طرز چشمگیری با ممريستور بهبود پذیرد. تحقیقات و بررسی‌ها در خصوص ممريستورها ادامه دارد. بررسی راهکارهای بهینه‌سازی عملکرد این فناوری در اولویت محققان است.
محققان در ابتدای کار موفق به ساخت مدل فیزیکی شده‌اند که نقشی مثبت در پیش‌بینی نحوه‌ی عملکرد ممريستور ایفا می‌کند. به‌زودی خبر ساخت یک‌سری سیستم‌های هوش‌مصنوعی منتشر خواهد شد که هم‌ارز با مغز انسان از قدرت یادگیری بهره برده یا حتی عملکرد بهتری از مغز داشته باشند.
نوشته: دام گالئون
ترجمه: مجله علمی ایلیاد