تکنولوژی

ساخت نسل جدید کامپیوتر ها با تقلید از مغز انسان

در ساخت این مدل ها از نحوه عملکرد ذهن انسان الهام گرفته شده است و به اعتقاد محققان این مدل ها می توانند به دانشمندان علوم اعصاب در پی بردن به چگونگی کارکرد ذهن انسان کمک کنند.

در یک میکروچیپ معمولی , پردازنده که عهده دار انجام محاسبات پیچیده بوده و حافظه آن که وظیفه ذخیره سازی اطلاعات و داده ها را بر عهده دارد , دو عنصر مجزا از یکدیگر هستند. این تبادل و رفت و آمد داده ها بین حافظه و پردازنده انرژی و زمان نسبتا زیادی را مصرف نموده و باعث می شود تا عملکرد استاندارد کامپیوتر ها محدود تر شود.

در مقابل چنین فرایندی ماسیمیلیانو دی ونترا، فیزیکدان دانشگاه سن دیگو کالیفرنیا و همکارانش در حال ساخت کامپیوترهایی موسوم به  "memcomputer" هستند که به وسیله "memprocessors," ها کار می کنند. لازم به ذکر است که این پردازنده ها هم وظیفه پردازش داده ها را عهده دار هستند و هم ذخیره سازی آن ها را انجام می دهند. این شیوه دقیقا از نحوه عملکرد اعصاب مغز تقلید می کند که هر کدام از عصب ها ذخیره سازی و پردازش داده ها را نیز انجام می دهند. ساخت اولین قطعات و قسمت های چنین کامپیوترهایی که ایده ابتدایی ساخت آن ها در سال 1970 شکل گرفت در سال 2008 میلادی اجرایی شد.

هم اکنون دی ونترا و همکارانش نمونه ای واقعی از این "memcomputer" ها را تولید نموده اند که به گفته آن ها توانایی حل مسائل بسیار پیچیده ریاضی را دارد و علاوه بر این آن ها این مدل های ابتدایی را با استفاده از قطعات ریز الکترونیک و با بهره بردن از تکنولوژی روز ساخته اند.

نمونه ای از این مسائل پیچیده مسائلی هستند که به  NP-complete معروف بوده , مسائلی که افراد دقیقا می توانند راه حل های آن ها را به راحتی سبک سنگین کنند اما نمی توانند بهترین راه حل را در همان قدم ابتدایی شناسایی کرده و برگزینند.

یکی از این مسائل مسئله ماهیگیر مسافر است که در آن فرد لیستی از نام شهرهای مختلف را دریافت می نماید و از وی خواسته می شود تا کوتاه ترین مسیری که از تمام شهرها تنها برای یک بارعبور نموده و مجددا به شهر اول باز می گردد را انتخاب نماید. اگرچه افراد در همان ابتدا می توانند تشخیص دهند که آیا هر کدام از این مسیرها از تمامی شهرها عبور می کنند یا نه اما یافتن کوتاه ترین مسیر نیازمند امتحان کردن ترکیب ها و سعی و خطا میان راه های متعدد است. گفتنی است memcomputer می تواند تمامی این مسیر ها و راه حل های احتمالی را به طور همزمان انجام داده و بهترین نتیجه را در کسری از ثانیه نمایش دهد.

در صورتی که ما با الگوی دیگری محاسبات خود را انجام دهیم تمامی این مسائل سخت و دشوار که حل آن ها برای کامپوتر های موجود اندکی دشوار است کاملا آسان توسط memcomputer ها حل خواهد شد.

اما حل اینگونه مسائل یکی از مزایای این کامپیوتر ها نسبت به کامپیوتر های عادی است , علاوه بر این محققان در حال بررسی نحوه عملکرد این کامپیوتر ها هستند تا بتوانند چگونگی کارکرد مغز انسان را حدس بزنند.

پردازش کوانتومی

برای حل مسائل NP-complete محققان در حال بررسی سایر روش ها همانند استفاده از کامپیوتر های کوانتوم هستند که با استفاده از عناصری به نام کوبیتس ها تک تک راه حل های موجود را از طریق شبیه سازی کندکاو می کنند اما این کامپیوترهای کوانتوم دارای محدودیت هایی همانند کار در دماهای بسیار پایین نیز هستند که استفاده از آن ها را اندکی دشوار می سازد. ولی memcomputer ها با استفاده از تکنولوژی های استاندارد ساخته شده و می توانند به راحتی در دمای اتاق عملکرد مناسبی از خود نشان دهند. بعلاوه memcomputer ها مشکلاتی که کامپیوتر های کوانتوم در شکستن کد ها و رمز گشایی از خود نشان می دهند را ندارند.

البته  memcomputer ها نیز مشکلات بسیار جدی دارند به عنوان مثال روندی که بوسیله آن این کامپیوترها داده ها را کد برداری می کنند می تواند منجر به بروز خطاهای متعددی شود که دستگاه ها و ابر کامپیوتر هایی که از این سیستم استفاده می نمایند را ملزم به استفاده از کدهای رفع خطا می نمانید به گونه ای که استفاده از این کد ها عملکرد سریع سیستم را کند و سنگین خواهد نمود.

جزئیات بیشتر این مقاله به همراه داده های بدست آمده از تحقیقات همگی در مجله ژورنال ساینس به چاپ رسیده است.

نظر خود را ارسال نمایید