يتعامل الذكاء الاصطناعي والتفكير البشري على حد سواء بالكهرباء، ولكن هنا تنتهي التشابهات. في حين يعتمد الذكاء الاصطناعي على الدوائر السيليكونية والمعدنية، ينشأ التفكير البشري من نسيج حي معقد. تسهم الفروق الأساسية في الهندسة المعمارية بين هذه الأنظمة في الطبيعة غير الفعالة للذكاء الاصطناعي.
تعمل النماذج الحالية للذكاء الاصطناعي على أجهزة الكمبيوتر التقليدية، التي تخزن وتحسب المعلومات في مكونات منفصلة، مما يتسبب في استهلاك طاقة عالي. في الواقع، تمثل مراكز البيانات وحدها جزءًا كبيرًا من استهلاك الكهرباء العالمية. ومع ذلك، طالما بحث العلماء عن طرق لتطوير أجهزة ومواد يمكن أن تحاكي كفاءة الحواسيب.
الآن، يقترب فريق من الباحثين بقيادة مارك هيرسام في جامعة نورثوسترن من تحقيق هذا الهدف. لقد أعادوا تصميم الترانزستور، الذي يعتبر كتلة بناء أساسية للدوائر الإلكترونية، ليعمل بشكل أكثر تشابهًا مع الخلية العصبية. من خلال دمج الذاكرة مع المعالجة، تقلل هذه الترانزستورات الجديدة المذهلة المويغ من استهلاك الطاقة وتمكن أنظمة الذكاء الاصطناعي من التجاوز عن التعرف المبسط على الأنماط.
لتحقيق ذلك، ألجأ الباحثون إلى المواد ثنائية الأبعاد ذات الترتيبات الذرية الفريدة التي تخلق أنماطًا ساحرة تسمى هياكل الموري الفائقة. تتيح هذه المواد التحكم الدقيق في تدفق التيار الكهربائي والقدرة على تخزين البيانات دون حاجة مستمرة لتزويد الطاقة بسبب الخصائص الكمية الخاصة بها.
وعلى عكس المحاولات السابقة لترانزستورات الموري، التي لم تعمل إلا عند درجات حرارة منخفضة جدًا، يعمل هذا الجهاز الجديد عند درجة حرارة الغرفة ويستهلك طاقة أقل بمقدار 20 مرة. في حين أن سرعته لم يتم اختبارها بشكل كامل حتى الآن، يشير التصميم المتكامل إلى أنه سيكون أسرع وأكثر كفاءة من التصميم الحوسبة التقليدي.
الهدف النهائي من هذا البحث هو جعل نماذج الذكاء الاصطناعي تشبه أكثر الدماغ البشري. يمكن لهذه الدوائر المشابهة للدماغ التعلم من البيانات، وإقامة اتصالات، والتعرف على الأنماط، وإجراء الربط بين الأشياء. إن هذه القدرة المعروفة باسم التعلم المرتبط تشكل تحدٍ حاليًا أمام نماذج الذكاء الاصطناعي التقليدية التي تحتوي على ذاكرة ومكونات معالجة منفصلة.
باستخدام الدوائر الجديدة المشابهة للدماغ، يمكن لنماذج الذكاء الاصطناعي التمييز بشكل أكثر فعالية بين الإشارة والضجيج، مما يمكنها من أداء المهام المعقدة. على سبيل المثال، يمكن أن تساعد هذه التكنولوجيا السائقين الآليين في التنقل في ظروف الطرق التحديّة والتمييز بين العوائق الحقيقية والكائنات غير الهامة.
بينما لا يزال هناك عمل يجب القيام به في تطوير طرق التصنيع قابلة للتوسع لهذه الترانزستورات العصبوية، إلا أن الإمكانيات للحصول على أنظمة ذكاء اصطناعي أكثر كفاءة وقوة واعدة. من خلال تعبئة الفجوة بين الذكاء الاصطناعي والتفكير البشري، تفتح هذه الأبحاث أفاقًا مثيرة لمستقبل الذكاء الاصطناعي.
يشير الذكاء الاصطناعي (AI) إلى قدرة الآلات أو أنظمة الكمبيوتر على أداء المهام التي تتطلب بشكل عام الذكاء البشري، مثل التعلم وحل المشكلات واتخاذ القرارات.
تشير التفكير البشري إلى العمليات العقلية والقدرات التي تسمح للإنسان بالحصول على المعرفة والفهم والإدراك والتفكير والتواصل.
تشير الدوائر السيليكونية والمعدنية إلى المواد والمكونات المستخدمة في الحواسيب التقليدية لمعالجة ونقل الإشارات الكهربائية.
تشير المعمارية في هذا السياق إلى بنية وتنظيم نظام أو جهاز ما.
تشير استهلاك الطاقة إلى كمية الطاقة التي يستخدمها نظام أو جهاز لأداء وظائفه.
تعتبر مراكز البيانات منشآت تحتوي على أنظمة ومعدات الكومبيوتر، بما في ذلك الخوادم والتخزين، لغرض تخزين ومعالجة وتوزيع كميات كبيرة من البيانات.
تشير هياكل الموري الفائقة إلى الأنماط الرائعة التي تنشأ عن الترتيبات الذرية الفريدة لبعض المواد ثنائية الأبعاد.
تشير الخصائص الكمية إلى خصائص وسلوك المادة والطاقة على المستوى الذري وفوقالذري، كما يصفها مبادئ الميكانيكا الكمية.
تشير التعرف على الأنماط إلى قدرة نظام أو جهاز على التعرف والتمييز بين الأنماط أو المميزات في البيانات.
يعد الترانزستور كتلة بناء أساسية للدوائر الإلكترونية، المسؤولة عن التحكم في تدفق التيار الكهربائي وتضخيم أو تبديل الإشارات.
تشير الذاكرة في هذا السياق إلى قدرة نظام أو جهاز على تخزين واسترداد المعلومات.
تشير المعالجة إلى التلاعب والحسابات للبيانات أو المعلومات من قبل نظام أو جهاز.
يشير التعلم المرتبط إلى قدرة نظام أو جهاز على إجراء ربط وربطات بين المفاهيم أو البيانات المختلفة.
تشير الإشارة والضجيج إلى التمييز بين المعلومات ذات الصلة (الإشارة) والبيانات غير الهامة أو المتداخلة (الضجيج).
تشير طرق التصنيع القابلة للتوسع إلى العمليات والتقنيات التي يمكن توسيعها أو تكييفها بسهولة لإنتاج كميات أكبر من المنتج أو الجهاز.
تشير الترانزستورات العصبوية السلوكية إلى الترانزستورات المصممة لمحاكاة هندسة ووظائف الخلايا العصبية في الدماغ البشري.
الرابط ذو الصلة المقترح: جامعة نورثوسترن
The source of the article is from the blog papodemusica.com