محققان میکروچیپ‌هایی را که مانند نورون ها عمل می‌کنند، ساختند.
مغز انسان از نظر عملکردی با کامپیوتر مقایسه می‌شود. اما درواقع، لااقل تا به امروز هم‌رده نیستند.
این امر می‌تواند با توسعه تکنولوژی محاسباتی توسط محققان صورت گیرد. آنها برای این کار از نور استفاده می‌کنند تا عملکرد سیناپس عصب را تقلید کند. راه را برای سخت‌افزارهایی که ترکیب سرعت پردازنده‌های مدرن و کارایی قدرت مغز را دارند، باز می‌کند.
مغز و کامپیوتر هر دو سیستم‌هایی هستند که می‌توانند مدل‌سازی کنند، آن را دستکاری و درنهایت ذخیره کنند. به همین تمایل ندارند همه چیزشان حیلی مشترک باشد.
پردارنده‌های رایانه‌ای از امواج الکتریکی با سوئیچ‌های کوچک خاموش، برای انجام عملکردها استفاده می‌کنند، درحالیکه نورون‌ها از جریان‌های شیمیایی استفاده می‌کنند تا ایمپالس‌ها را در کانال‌های متعدد به نام سیناپس توزیع کنند.
این اختلاف تا جایی مهم است که حافظه و مصرف انرژی پیش می‌رود، هیچ سخت‌افزاری نمی‌تواند به کارایی و‌ذخیره‌سازی مغز انسان نزدیک باشد.
البته این به معنی نیست که مغز ما یک فیلم تمام ستاره است. بلکه امواج الکترولیت و انتقال‌دهنده‌های عصبی نمی‌توانند سرعتی که الکترون‌ها با انرژی به سمت ورودی منطقی طی می‌کنند.
مقالات مرتبط:
آیا جهان ما یک برنامۀ کامپیوتری از پیش طراحی‌شده است؟
گروهی از محققان دانشگاه‌های Oxford, Münster و Exeter, آنچه را که در محاسبات “هدف مقدس” می‌نامند، یافته‌اند و درحال ساخت یک مدار فوتونیک‌اند که مانند سیناپس عمل می‌کند.
Harish Bhaskaran محقق ارشد دانشگاه آکسفورد می‌گوید:
توسعه کامپیوترهایی که هرچه بیشتر مشابه مغز انسان کار کنند، می‌تواند هدف مقدس علم در دهه‌های اخیر باشد. از طریق شبکه‌ای از نورون‌ها و سیناپس‌ها مغز می‌تواند به‌طور همزمان پردازش و ذخیره اطلاعات وسیع را با استفاده از تنها چند ده وات قدرت انجام دهد. رایانه‌های مرسوم نمی‌توانند چنین عملکردی را نشان دهند.
واحدهایی برای پردازش، منطق و حافظه وجود دارد.
مغز شما یک CPU در جلو و یک هارد درایو در عقب ندارد. بلکه نورون‌ها در یک شبکه شاخه‌ای که توسط توسط پل‌های کوچک سیناپسی جدا شده‌اند، متصل‌اند. و همه در یک پردازشگر و دستگاه ذخیره قرار دارند.
برای عملشان، کانال‌ها در غشای عصبی باز و بسته می‌شود و موج یون‌های شارژ شده به داخل و خارج بصورت یک موج مکزیکی کم ولتاژ ، فرستاده می‌شود.
عملکرد توسط سایر پروسه‌های شیمیایی در نواحی شاخه‌های عصبی متاثر می‌شود.بسته به عواملی مانند قدرت یا فرکانس موج، موج‌های انتقال‌دهنده عصبی می‌توانند پیام را با پریدن به شکاف در سایر اعصاب ادامه می‌دهند.
این جهش کوچک در انتهای عصب، پایان کار پردازش عصبی است، که به عنوان یک افسر ترافیک عمل کرده و سیگنال را متوقف کرده یا شتاب می‌دهد.
تغییرات در این نقطه کنترل، به عنوان پلاستیسیته سیناپسی توصیف شده‌است. می‌تواند به ما یاد دهد که چگونه اطلاعات جدید را یاد بگیریم و پردازش کنیم، برخی مدارها را تقویت کنیم یا اجتزه دهیم از بین برود.
محاسبات به اصطلاح نورومورفیک تلاش می‌کند تا این روش ترکیب پردازش و حافظه را در یک سیستم تکرار کند، که باعث نزدیکی زیست‌شناسی و هوش مصنوعی می‌شود.
راه‌حل این است که یک پردازشگر بسازیم که هرکاری که سیناپس انجام می‌دهد، بتواند انجام دهد.
wolfram Pernice از دانشگاه Münster می‌گوید:
از آنجاییکه سیناپس‌ها در مغز با نسبت ۱به ۱۰۰۰۰ نسبت به نورون‌ها بیشتراند، هر کامپیوتر مانند مغزی باید توانایی تکثیر برخی از شکل‌های سیناپسی را داشته‌باشد. و این همان کاری است که ما انجام دادیم.
سیناپس مصنوعی این تیم براساس سازه‌های ساخته شده از یک ماده تغییر فاز (PCM) است. این سیناپس حجم قابل توجهی از انرژی را ذخیره می‌کند پ با تغییر وضعیت آن مقدار قابل توجهی از انرژی را آزاد می‌کند.
امواج نور از طریق مواد هدایت می‌شوند، با پالس‌های نوری PCM را به گونه‌ای تنظیم می‌کنند که شبیه‌ساز پلاستیسیته‌ی سیناپس باشد.
درحالیکه این مفاهیم جدید نیستند، اما انجام عملی آن برای اولین بار است که اتفاق افتاده‌است.
محقق C’David Wright از دانشگاه Exeter:
رایانه‌های الکترونیکی تقریبا آهسته‌اند، و ما هرچه سرعت بیشتری به آنها می‌دهیم، قدرت بیشتری مصرف می‌کنند. رایانه‌های متعارف واقعا عقب‌مانده‌اند و هیچ یک از توانایی‌های پردازش یادگیری و پردازش موازی مغز انسان را ندارند.
پردازنده‌های نورومورفیک مبتنی بر نور، نمونه عالی ترکیب ذهن و ماشین است. تنها سوال این است که چه مدت برای تقویت مغزم باید صبر کنم!؟
