عين للأنباء – بكين

أعلن فريق من المهندسين في جامعة فودانغ الصينية عن تطوير خلية عصبية اصطناعية تتمتع بخصائص كهربائية مشابهة لتلك الموجودة في الخلايا العصبية الحية، في خطوة علمية واعدة نحو بناء أجهزة ذكية تستهلك طاقة أقل وتحقق أداء أقرب إلى الدماغ البشري.

محاكاة الدماغ البشري بدقة متناهية

تستند الخلية العصبية الجديدة إلى بنية الدماغ البشري، حيث تعتمد على المرونة المشبكية، أي قدرة الوصلات العصبية على التقوية أو الضعف مع مرور الوقت، مما يمكّن الدماغ من التكيف والتعلم.
وتمكن الباحثون في جامعة فودانغ من محاكاة هذه الخاصية باستخدام شبه موصل أحادي الطبقة فائق الرقة من ثنائي كبريتيد الموليبدينوم (MoS₂)، ودمجه مع ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية (DRAM)، كما ورد في دراسة حديثة نُشرت في مجلة Nature Electronics.

كفاءة مذهلة في استهلاك الطاقة

تعتبر هذه الخلية الجديدة أكثر كفاءة مقارنة بالنماذج السابقة، حيث تستهلك 0.1 فولط فقط، أي ما يقارب جهد الخلايا العصبية البيولوجية.
وأوضحت المؤلفة الرئيسية للدراسة، جيون ياو، أستاذة الهندسة الكهربائية وعلوم الكمبيوتر في جامعة ماساتشوستس، أن النسخ السابقة من الخلايا العصبية الاصطناعية استهلكت جهدًا أعلى 10 مرات وطاقة أكثر 100 مرة مقارنة بالخلية الجديدة.

ويأتي هذا الابتكار استجابة للحاجة المتزايدة لتقليل استهلاك الطاقة في أنظمة الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي، التي يمكن أن تصل استهلاكها للطاقة إلى ميغاواط، بينما يستهلك الدماغ البشري حوالي 20 واط فقط لتنفيذ مهام معقدة.

أسلاك نانوية بروتينية لتعزيز الأداء

يكمن السر وراء هذه الكفاءة العالية في استخدام أسلاك نانوية بروتينية مستخلصة من بكتيريا Geobacter sulfurreducens، المعروفة بقدرتها على توليد الكهرباء.
وتساهم هذه الأسلاك في تعزيز أداء الخلية العصبية الاصطناعية مع الحد من استهلاك الطاقة بشكل ملحوظ، ما يفتح آفاقًا جديدة لتطوير أجهزة ذكاء اصطناعي أكثر استدامة واقتصادية.

وتعد هذه الخلية العصبية الاصطناعية خطوة رائدة نحو محاكاة الدماغ البشري بدقة، مع إمكانية تطوير أجهزة منخفضة الاستهلاك للطاقة، وهو أمر بالغ الأهمية في عصر الذكاء الاصطناعي ونماذج التعلم العميق واسعة النطاق.

#ذكاء_اصطناعي #ابتكار_علمي #الدماغ_البشري #خلية_عصبية_اصطناعية #تكنولوجيا_موفرة_للطاقة