მკვლევართა გუნდმა შეიმუშავა მეთოდი ხელოვნური ნეირონის პროტოტიპის შესაქმნელად. ახალი ხელოვნური ნეირონი გრაფენის უთხელესი ჭრილებისგან შედგება, რომელშიც წყლის ერთი მოლეკულა თავსდება. მკვლევართა გუნდის მიგნებები ჟურნალ Science-ში გამოქვეყნებულ კვლევაშია აღწერილი.

აღსანიშნავია, რომ ელექტრონების ნაცვლად, ეს ხელოვნური ნეირონები იონებს იყენებენ, რითაც კომპიუტერულ გამოთვლებზე მეტად ადამიანის ტვინის მუშაობის პრინციპს იმეორებენ.

ახალი ხელოვნური ნეირონები იყენებენ იონებს, ადამიანის ტვინის მსგავსად

ტვინის აქტივობა და ეფექტიანობა დამოკიდებულია ერთეულზე, რომელსაც ნეირონს ვუწოდებთ. ნეირონები ნანომეტრული ფორებისგან შედგება, რომელთაც იონურ არხებად მოვიხსენიებთ. ეს არხები სტიმულზე რეაქციის ფარგლებში იხურება, ან იხსნება, ხოლო ამ პროცესის შედეგად წარმოქმნილი იონური ნაკადები ელექტრულ იმპულსებს აგენერირებს. ეს გადამწყვეტი სიგნალია, რომელის ნეირონებს ერთმანეთთან ურთიერთქმედების/იმპულსების გაცვლის საშუალებას აძლევს.

ამ პროცესის გამეორება ხელოვნურ ინტელექტსაც (AI) შეუძლია, თუმცა, ამისათვის მას ათიათასჯერ მეტი ენერგია სჭირდება. ხელოვნური ინტელექტის მხრიდან ადამიანის ტვინის მსგავსი პროცესების შესასრულებლად ადამიანის ტვინის მსგავსი ენერგიისვე მოხმარება ის გამოწვევაა, რომლის დაძლევასაც დღეს არაერთი მკვლევარი ცდილობს. მოკლედ რომ ვთქვათ, მათ უნდათ ხელოვნური ინტელექტის ადამიანის ტვინის მსგავსად ფუნქციონირება ისეთივე ენერგოეფექტური გახადონ, როგორიც ჩვენი ბიოლოგიური ტვინის აქტივობის შემთხვევაშია.

ახალმა კვლევამ აჩვენა, თუ როგორ შეუძლია ელექტრულ ველს წყლის მოლეკულების ერთი ფენის შეკრება მოგრძო კლასტერებში. ამ გზით ვითარდება ე.წ. მემრისტორის ეფექტი — როცა კლასტერები ინარჩუნებენ იმ სტიმულის ნაწილს, რომელიც მიიღეს ახლო წარსულში. ეს ადამიანის ტვინში მიმდინარე მეხსირებასთან დაკავშირებული პროცესის გამეორებას ჰგავს — მკვლევრებმა აღმოაჩინეს, რომ გრაფენის ჭრილები ახერხებენ იონური არხების წარმოებას, დამატებით კი იონური ნაკადებისა და კლასტერების უზრუნველყოფასაც. გარდა ამისა, ციფრული და თეორიული ინსტრუმენტების დახმარებით, მეცნიერებმა აღმოაჩინეს გზა სპეციფიკური კლასტერების შესაქმნელად. მოკლედ რომ ვთქვათ, მათ გაიმეორეს ფიზიკური მექანიზმი, რომელსაც აქტივობის პოტენციალი აქვს.

"ზეადამიანური შემეცნების" ხანა

ხელოვნური ნეირონები ნეირონული ინტერფეისების მიმართულებით კვლევაზე დიდ გავლენას მოახდენს. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ეს შესაძლებლობაა, გადავცეთ ინფორმაცია ხელოვნური ნეირონიდან ბიოლოგიური ტვინის ნეირონს. ეს სწორედ ისაა, რაზეც ფრანგ მეცნიერთა გუნდი დიდ ბრიტანეთში, მანჩესტერის უნივერსიტეტის მეცნიერებთან ერთად მუშაობს. მათი შემდეგი ნაბიჯი იმის ექსპერიმენტალურად დამტკიცებაა, რომ ამ უჩვეულო სისტემებს შეუძლიათ საბაზისო დასწავლის ალგორითმების სახით იმუშაონ, შემდეგ კი ეს შესაძლოა იქცეს კარგ საფუძვლად იმის დასამტკიცებლად, რომ ხელოვნურ ნეირონებს შეუძლიათ ელექტრონული მეხსიერების გაჩენის წინაპირობად იქცნენ.

ბუნებრივია, ადამიანის ტვინის აქტივობის გამეორებას ასევე აქვს პოტენციური მნიშვნელობა ნერვული ფუნქციების გასაძლიერებლად. მაგალითად, ილონ მასკის Neuralink, რომელიც ადამიანის ტვინში იმპლანტების ჩადგმის გზით მის კომპიუტერთან დაკავშირებას ისახავს მიზნად, მსგავსი ჩიპებით სხვადასხვა ფსიქიკური აშლილობის მკურნალობის პოტენციალზეც მიუთითებს. გარდა ამისა, კომპანიას სურს, ამ ტექნოლოგიის დახმარებით, "ზეადამიანური შემეცნების" ხანის დაწყების მიზეზადაც იქცეს. ეს კი კომპიუტერული გამოთვლითი სიმძლავრის, მანქანური დასწავლის ანალიზისა და ადამიანის გონების შეუდარებელი შემოქმედებითი უნარის გაერთიანების გზით შეიძლება მოხდეს.