علمي

تحاكي هذه المادة الطريقة التي يخزن بها الدماغ المعلومات

طور باحثون في جامعة برشلونة المستقلة (UAB) مادة مغناطيسية يمكنها محاكاة الطريقة التي يخزن بها الدماغ المعلومات. هذه المادة تجعل من الممكن محاكاة نقاط الاشتباك العصبي العصبي ، وللمرة الأولى ، لتقليد التعلم الذي يحدث أثناء النوم العميق.

الحوسبة العصبية هي نموذج حوسبي جديد يتم فيه محاكاة سلوك الدماغ عن طريق محاكاة الوظائف التشابكية الأصلية للخلايا العصبية. من بين هذه الوظائف ، يمكننا أن نذكر اللدونة العصبية: القدرة على تخزين أو نسيان المعلومات اعتمادًا على مدة وتكرار النبضات الكهربائية التي تقيد الخلايا العصبية. هذه الوظيفة مرتبطة بالتعلم والذاكرة.

دور سماكة طبقة الاتصال في تنقل الأيونات

من بين المواد التي تحاكي المشابك العصبية ، يمكننا أن نذكر المواد المقاومة ، والكهرباء الحديدية ، ومواد ذاكرة تغيير الطور ، والعوازل الطوبولوجية ، والمواد المغناطيسية الأيونية. في الحالة الأخيرة ، يتسبب استخدام المجال الكهربائي في إزاحة الأيونات وتغيرات في الخصائص المغناطيسية للمادة.

اهده لب  مذهل ومخيف صور اخر كسوف للشمس 2022 + صور

في هذه المواد ، يتم ضبط المغناطيسية عند تطبيق مجال كهربائي ، ولكن من الصعب التحكم في تطور الخصائص المغناطيسية عند توقف الجهد. هذا يعقد محاكاة بعض الوظائف المستوحاة من الدماغ ، مثل الحفاظ على كفاءة التعلم حتى عندما يكون الدماغ في حالة نوم عميق.

مادة تحاكي التعلم عن طريق الدماغ

قدم الباحثون الآن طريقة جديدة للتحكم في التطور المغناطيسي في حالة الإثارة وما بعد التحفيز. لقد صنعوا مادة من طبقة رقيقة من أحادي نيتريد الكوبالت (CoN) يتم فيها التحكم في تراكم أيونات النيتروجين عند السطح البيني بين الطبقة والإلكتروليت السائل الذي توضع فيه الطبقة ، وذلك بتطبيق مجال كهربائي.

اهده لب  صنع جهاز يمكن أن يكون بمثابة بنكرياس اصطناعي لمرضى السكر

يشرح العلماء:

“تعمل هذه المادة الجديدة مع حركة الأيونات التي يتحكم فيها الجهد الكهربائي بطريقة مماثلة لدماغنا وبسرعات مماثلة لتلك التي تنتج في الخلايا العصبية ، بترتيب أجزاء من الألف من الثانية. “لقد أنشأنا تشابكًا اصطناعيًا قد يكون في المستقبل أساسًا لنموذج حوسبة جديد ، بديل للنموذج الذي تستخدمه أجهزة الكمبيوتر الحالية.”

من خلال تطبيق نبضات الجهد ، يمكن محاكاة عمليات مثل الذاكرة ، ومعالجة المعلومات ، واسترجاع المعلومات ، ولأول مرة ، تحديث المعلومات الخاضعة للرقابة دون تطبيق الجهد ، بطريقة محكومة. يتم تحقيق هذا التحكم عن طريق تعديل سمك طبقات أحادي نيتريد الكوبالت (التي تحدد سرعة الأيونات) وتردد النبضات.

اهده لب  الباحثون: الحياة الليلية يمكن أن تجعلك أنانيًا وغير اجتماعي

جاء في دراسة العلماء:

“عندما يكون سمك طبقة أحادي نيتريد الكوبالت أقل من 50 نانومتر ومع الجهد المطبق بتردد يزيد عن 100 دورة في الثانية ، فقد نجحنا في محاكاة دالة منطقية إضافية.”

النتائج التي تم الحصول عليها من هذه المادة الجديدة تفتح مجموعة واسعة من الاحتمالات لوظائف الحوسبة العصبية وتخلق المزيد من الكفاءة في الإدراك والتعلم والذاكرة باستخدام الشبكات العصبية.

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى