Bilim insanları, beynin farklı bölgelerindeki davranışları taklit edebilen tek bir yapay nöron geliştirdi. Bu başarı, robotların insan benzeri şekilde dünyayı algılayıp tepki verebilmesine doğru atılmış önemli bir adım olarak görülüyor.
“Transnöron” adı verilen bu yapı; görme, planlama ve hareketle ilişkili görevler arasında geçiş yapabiliyor. Ayrıca bilgiyi elektriksel darbeler üzerinden işleyerek donanımı biyolojik hesaplamaya bir adım daha yaklaştırıyor.
Loughborough Üniversitesi’nin öncülüğünde, Salk Enstitüsü ve Güney Kaliforniya Üniversitesi işbirliğiyle geliştirilen cihaz, gerçek nöronların davranışını taklit etmek üzere tasarlandı.
Diğer yapay nöronlarında aksine farklı roller üstlenebiliyor
Klasik yapay nöronlar tek bir işleve odaklanırken, yeni transnöron elektriksel özelliklerini değiştirerek farklı roller üstlenebiliyor. Loughborough’dan Profesör Sergey Saveliev, tek bir yapay nöronun görsel, motor ve ön motor işlevlerini taklit edebildiğini belirtiyor. Bu sayede çok az donanımla oldukça karmaşık görevleri yerine getiren çiplerin geliştirilebileceğini vurguluyor.
Araştırmacılar, transnöronu çeşitli elektrik sinyalleriyle besleyerek çıkıştaki darbeleri makak beyninden alınmış nöron kayıtlarıyla karşılaştırdı. Cihaz, üç farklı beyin bölgesine ait sinyal örüntülerini %100’e varan doğrulukla yeniden üretebildi. Bu örüntüler düzenli ateşleme biçimlerinden kaotik patlamalara kadar uzanıyordu. Loughborough’dan Profesör Alexander Balanov, küçük elektriksel ayarlamaların cihazın farklı nöron türleri gibi davranmasını sağladığını söylüyor. Ayrıca yapay nöronlarının basınç ve sıcaklık gibi çevresel değişimlere de iyi tepki verdiğini belirterek, gelecekte yapay duyu sistemlerinde kullanılabileceğini belirtiyor. Bu yapının aynı zamanda daha hızlı ve enerji açısından verimli bilgisayarların geliştirmesine öncülük edebileceği de ifade ediliyor.
Biyolojik nörona benzer şekilde çalışıyor
Araştırma ekibi, transnöronun yalnızca taklit etmekle kalmayıp bilgiyi işlediğini de gösterdi. Girdi sinyali değiştirildiğinde, cihaz biyolojik nöronlara benzer şekilde ateşleme hızını da değiştirebiliyor. İki sinyal aynı anda verildiğinde ise, aralarındaki zamanlamaya göre farklı tepkiler üretebiliyor. Bu tür işlemler normalde birden fazla yapay nöron gerektiriyor.
Transnöronun bu esnekliği, elektrik akımıyla fiziksel olarak şekil değiştiren nano ölçekteki bir memristörden kaynaklanıyor. Memristörün içindeki gümüş atomları minik köprüler oluşturup bozarak elektriksel darbeler meydana getiriyor. Sıcaklık, voltaj ve dirençteki değişimler bu darbelerin yapısını etkiliyor ve böylece herhangi bir yazılıma gerek kalmadan nöron rolü değişebiliyor.
Salk Enstitüsü’nden Dr. Sergei Gepshtein, geleneksel bilgisayarların bilgiyi beynin aksine katı adımlarla işlediğini hatırlatıyor: “Transnöronumuz, yalnızca beyin benzeri davranışı yazılımla taklit etmek yerine, gerçekten beyin tarzı çalışan donanımlar oluşturmaya bizi yakınlaştırıyor.”
Bir sonraki hedef, transnöronlardan oluşan bir ağ kurarak “çip üzerinde korteks” geliştirmek. Ekip, bu tür ağların robotlara gerçek zamanlı algı ve uyum yetenekleri kazandırabileceğini düşünüyor. Aynı zamanda, verimli, ömür boyu öğrenebilen ve düşük enerji tüketen makineler ortaya çıkarabileceğini belirtiyorlar.
kaynak: donanimhaber.com