شبکه هوشمند یادگیری با کمک سیناپس مصنوعی ممریستور

بر اساس گزارش ScienceAlert تحولات و پیشرفت‌ها در زمینه هوش مصنوعی کمک بزرگی به توسعه تکنولوژی‌ها کرده است که نحوه عملکرد مغز انسان را تقلید می‌کنند. در دنیای فناوری اطلاعات، چنین سیستم‌های هوش مصنوعی را شبکه عصبی می‌نامند. این امر شامل الگوریتم‌هایی می‌شود که قابل آموزش در میان چیزهای دیگر هستند تا نحوه تشخیص گفتار و تصاویر توسط مغز را تقلید کند. با این حال اجرای یک شبکه عصبی مصنوعی کار و انرژی زیادی می‌طلبد.

حال دانشمندان مرکز تحقیقات علمی در تالس از دانشگاه بوردو و اوری موفق شدند یک سیناپس مصنوعی به نام «ممریستور» یا «Memristor» را به طور مستقیم روی یک تراشه بسازند. این امر راه را برای سیستم‌های هوشمندی که به زمان و انرژی کم‌تری برای یادگیری نیاز دارند، هموار می‌کند و قادر به یادگیری مستقل است.

عملکرد ممریستور (هوش مصنوعی)  

در مغز انسان، سیناپس رابط میان نورون‌هاست. هر چه سیناپس بیشتر تحریک شود، روند یادگیری پیشرفت بیشتری دارد.

ممریستور نحوه عملکرد مشابهی دارد. این وسیله از یک لایه نازک فروالکتریکی (که می‌تواند خود به خود قطبی شود) ساخته شده است که بین دو الکترود قرار می‌گیرد.  مقاومت آن‌ها را می‌توان با استفاده از پالس‌های ولتاژی تنظیم کرد، درست مانند نورون‌های بیولوژیکی. هنگامی که مقاومت زیاد باشد، اتصال سیناپسی قوی خواهد شد. ظرفیت ممریستور برای یادگیری مبتنی بر این مقاومت تنظیم‌پذیر است.

این سیستم‌های هوشمند قادر به انجام چه کارهایی هستند؟

در طی چند سال اخیر، سیستم‌های هوشمند به طور قابل توجهی پیشرفت کرده‌اند. در حال حاضر شبکه‌های عصبی ساخته شده با الگوریتم یادگیری قادر به اجرای وظایفی هستند که تا پیش از این سیستم‌های مصنوعی توانایی انجامش را نداشتند. برای مثال، سیستم‌های هوشمند حالا می‌توانند آهنگسازی کنند، برنامه‌های کامپیوتری بازی کنند و رقیب‌های انسانی را از رده خارج کنند یا حتی مالیات‌ها را حساب کنند. برخی از آن‌ها حتی قادر به تشخیص رفتارهای خودکشی گرایانه هستند؛ بعضی دیگر توانایی تمایز دادن بین اعمال قانونی و غیر قانونی را دارند.

تمامی اینها به لطف توانایی یادگیری هوش مصنوعی ممکن شده است. تنها محدودیت این سیستم میزان زمان و تلاش لازم برای فراهم کردن اطلاعات مصرفی است که به عنوان ریشه آن عمل می‌کند. به کمک ممریستور، فرآیند یادگیری تا حد زیادی پیشرفت کرده است.

تحقیقات بر ممریستور، به ویژه در بررسی راه‌هایی برای بهینه‌سازی عملکردهای آن هنوز ادامه دارد. برای شروع محققان موفق به ساخت یک نمونه فیزیکی از آن شدند که در پیش‌بینی عملکردهای این وسیله مفید واقع خواهد شد.

 به زودی در می‌یابیم که توانایی یادگیری هوش مصنوعی به پای توانایی مغز انسان‌ها می‌رسد یا حتی بهتر از آن عمل خواهد کرد.

بخوانید: چگونه هوش‌ مصنوعی قابلیت‌های مرکزداده را ارتقا می‌دهد؟