پیشرفتی در فناوری بیومیمتیک
کارشناسان مهندسی دانشگاه علوم و فناوری هنگ کنگ موفق به ایجاد یک دستگاه منطق الکترونیکی نوین شده‌اند. تحقیقات آن‌ها الهام گرفته از توانایی‌های شکاری دینامیک گیاه زنبق برنده، تداعی‌گرامی دارد برای پیشرفت‌ها در هوش مصنوعی و سیستم‌های الهام‌گرفته از طبیعت. یافته‌هایشان که به‌عنوان یک گام پیشرفت در نوآوری بیومیمتیک شناخته می‌شود، در ژورنال برجسته Nature Communications شرح داده شده‌اند.
مدل کارکرد هوشمند الهام‌گرفته از طبیعت
زیر رهبری استاد شن یاجینگ از دانشکده الکترونیک و مهندسی کامپیوتر، ماژول منطقی فلز مایع (LLM) که طراحی شده است به تبعگی از تبدیلات تشخیصی محیطی این گیاه گوشت‌خوار صدای زنبق. گیاه زنبق برنده، جفت گوشت را از قطرات باران ساده با الگو خاصی از تماس‌های تکراری تشخیص می‌دهد، که سپس مکانیزم حصار‌زنی خود را فعال می‌کند.
یک پرش در طراحی
این طراحی خلاقانه از سیم‌های فلز مایع استفاده می‌کند که در محلول سودا کاستیک توهم شده‌اند تا برق را هدایت کنند. با مدیریت طول این سیم‌های فلزی از طریق تعاملات الکتروشیمیایی، تیم یک راهی برای تعدیل خروجی‌های کاتد به واکنش به سیگنال‌های گوناگون ارائه کرده‌اند. LLM نوآورانه می‌تواند اطلاعات را در مورد مدت زمان و فاصله این محرک‌های الکتریکی ذخیره کند، که این امکان را به آن می‌دهد که عملکردهای منطقی پیشرفته انجام دهد.
تقلید از گیاه حیاتی استاد
برای اثبات فرضیه‌شان، استاد شن، به‌همراه دکتر یانگ یانگوان، یک سیستم مدل گیاه زنبق برنده مصنوعی ساخته‌اند که دستگاه LLM تصمیم‌گیرنده را در خود جای داده است. سیستم همچنین از موهای مصنوعی مبتنی بر حسگر و “پتال‌های” برقی واکنشی استفاده شده، که همگی دنباله شکار گیاه را تقلید می‌کنند.
نگاهی به کاربردهای آینده
LLM درهایی را به میانه‌هایی از کاربردهای پتانسیلی باز می‌کند از یکپارچه‌سازی بی‌درز در مدارهای عملیاتی، سامانه‌های فیلتراسیون بهبودیافته تا ساختارهای پیچیده شبکه‌های عصبی مصنوعی. این فناوری تنها حوزه هوش مصنوعی را نه فقط انقلابی می‌کند، بلکه طراحی سیستم‌های هوشمندی را که از کتاب بیولوژی استفاده می‌کند نیز.
در آستانه ایجاد هوش مصنوعی ‘زنده’
استاد شن اشاره‌ای دارد به این موضوع که هوش که اغلب در گفتگوهای هوش مصنوعی به سیستم‌های عصبی جاندار محدود می‌شود، می‌تواند با مجموعه مناسبی از مواد و ساختارها در گیاهان نیز ظاهر شود. این تحقیق افق را گسترده‌تر می‌کند برای افزایش درک ما از هوش طبیعی و مسیرهای جستجو برای یک هوش مصنوعی بیشتر ‘شبیه به حیاتی’.
کار در جریان
هرچند نتایج مطالعه تحتالماس اندارنده هستند، استاد شن سریع به ارتقاء سطح، کوچک‌اندازه‌بندی دستگاه و واکنشگرایی کلی این سیستم برای اتقان فناوری اعتراف می‌کند.
استفاده از بیومیمتیک برای پیشرفت در فناوری
بیومیمتیک یا تقلید از مدل‌ها، سیستم‌ها و عناصر طبیعت به منظور حل مشکلات پیچیده انسان‌ها، منجر به پیشرفت‌های نوآورانه در فناوری شده است. گیاه زنبق برنده، با مکانیزم‌های پیشرفته تشخیص قواره‌ها، مثال برتری از مهندسی طبیعی است که می‌تواند الهام بخشی برای پیشرفت‌های فناوری باشد. تحقیقات انجام شده در دانشگاه علوم و فناوری هنگ کنگ به منظور تکرار توان تمایزی زنبق برنده جهت بهبود هوش مصنوعی و ایجاد سیستم‌های الهام‌گرفته از طبیعت هستند.
سوالات و پاسخ‌های کلیدی
س: چه نوآوری کلیدی دستگاه منطقی فلز مایع (LLM) است؟
پ: نوآوری اصلی LLM در این است که این دستگاه توانایی تعدیل خروجی‌های کاتد را دارد تا تشخیص شکار گوشت‌خوار را تقلید کند. این اجازه را به آن می‌دهد که بر اساس مدت زمان و فرکانس تحریکات الکتریکی، اطلاعات را ذخیره و پردازش کند و عملیات منطقی پیشرفته را فعال کند.
س: برای فناوری LLM کدام کاربردهای پتانسیلی پیش‌بینی شده است؟
پ: کاربردهای ممکن شامل یکپارچه‌سازی در مدارهای عملیاتی، سامانه‌های فیلتراسیون بهبودیافته و توسعه شبکه‌های عصبی مصنوعی پیچیده می‌باشد که ممکن است منجر به هوش مصنوعی ‘شبیه به حیاتی’ شود.
چالش‌ها و اختلافات کلیدی
ایجاد دستگاه‌هایی که توانایی همخوانی با سیستم‌های زیست‌شناسی را دارند یک چالش اساسی است. در حالی که تحقیقات امیدبخش هستند، بزرگ‌کردن فناوری برای کاربردهای عملی و اطمینان از پایداری و واکنش‌پذیری آن چالش‌های قابل توجهی هستند. به‌علاوه، همانطور که در مورد هر تکنولوژی پیشرفته دیگر، مسائل اخلاقی مربوط به هوش مصنوعی که شبیه زندگی یا رفتار هوشمند را اقتضا کند، ممکن است منحرفی‌ها را فراخواند.
مزایا و معایب
مزایا:
– نوآورانه: راهی نوین برای توسعه هوش مصنوعی فراهم کرده و احتمالا منجر به تکنولوژی موثرتر و سازگار تری شود.
– متقاطع رشته‌ای: مفاهیم از الکترونیک، زیست‌شناسی و هوش مصنوعی را با هم ترکیب کرده است که تحقیقات بین رشته‌ای را ترویج می دهد.
– پایدار: ممکن است با به‌کارگیری مکانیسم‌های کارآمد یافته شده در طبیعت، راه حل‌های محیطی مدنظر قرار دهد.
معایب:
– پیچیدگی: تقلید از کارایی‌های زیستی به صورت الکترونیکی پیچیده است و مسائلی مانند پایداری و اعتماد به شدت می تواند وجود داشته باشد.
– مرحله اولیه: همانطور که استاد شن اعتراف دارند، تحقیق در مرحله ابتدایی خود قرار دارد و اجراهای عملی ممکن است خیلی دور باشند.
– هزینه: توسعه و تولید چنین سیستم‌های پیچیده‌ای ممکن است گران قیمت باشد.
برای کسانی که به یادگیری بیشتر در مورد بیومیمتیک و نوآوری‌های فناوری مرتبط علاقه‌مند هستند، پیوند زیر به دامنه اصلی ژورنال Nature Communications ممکن است یک منبعی برای آخرین مقالات تحقیقاتی فراهم کند: Nature Communications. لازم به ذکر است که این پیوند به صفحه اصلی این ژورنال اشاره دارد، نه به مقالات خاص یا زیرصفحه‌ها.
The source of the article is from the blog oinegro.com.br