Изкуствен мозък или технология, която функционира като мозък?
В тези времена на изкуствен интелект това към този момент не наподобява толкоз пресилено и непостижимо – да вземем за пример, даже мобилен телефон към този момент може да разпознава лица или езици.
С по-сложни приложения обаче, компютрите към момента бързо се изправят против личните си ограничавания. Една от аргументите за това е, че компютърът обичайно има обособени памети и процесорни единици – вследствие на което всички данни би трябвало да се изпращат напред и обратно сред двете. В това отношение, човешкият мозък е надалеч по-напред от даже най-модерните компютри, тъй като обработва и съхранява информация на едно и също място – в синапсите или връзките сред невроните, от които има един трилион в мозъка.
Международен екип от откриватели от университетите в Мюнстер (Германия), Оксфорд и Екситър (от Великобритания) към този момент са съумели да разработят хардуер, който може да проправи пътя за основаване на компютри, които наподобяват на човешкия мозък. Учените са основали чип, съдържащ мрежа от изкуствени неврони, които работят със светлина и могат да имитират държанието на невроните и техните синапси.
Изследователите са съумели да потвърдят, че такава оптична невросинаптична мрежа е в положение да „ научи “ информацията и да я употребява като основа за пресмятане и различаване на модели – тъкмо както мозъкът го прави. Тъй като системата действа единствено със светлина, а не с обичайни електрони, тя може да обработва данните доста пъти по-бързо.
„ Тази интегрирана фотонна система е още в пробен стадий “, споделя проф. Волфрам Перниче от университета в Мюнстер, водещ сътрудник в изследването. „ Подходът може да се употребява по-късно в доста разнообразни области за оценяване на модели с огромни количества данни, да вземем за пример при медицински диагнози. “ Тази смяна на етапа може да се задейства от светлина, в случай че лазерът нагрее материала нагоре. „ Тъй като материалът реагира толкоз мощно и трагично трансформира свойствата си, той е доста подобаващ за реплика на синапси и прекачване на импулси сред два неврона, “ споделя водещият създател Йоханес Фелдман, който прави доста от опитите като част от докторската си дисертация в университета в Мюнстер.
В своето изследване създателите са съумели за първи път в обединяването на доста наноструктурирани материали за смяна на етапите в една невросинаптична мрежа. Изследователите създават чип с четири изкуствени неврона и общо 60 синапса. Структурата на чипа – състояща се от разнообразни пластове – се основава на по този начин наречената мултиплексна технология с дължина на вълната, която е развой, при който светлината се предава по разнообразни канали в границите на оптичния нанопровод.
Повечето от съществуващите подходи, свързани с по този начин наречените невроморфни мрежи, се основават на електрониката, до момента в който оптичните системи – в които се употребяват фотони, т.е. леки частици – са към момента в начален етап. Принципът, който немските и английските учени в този момент показват, работи по следния метод: оптичните вълнопроводи, които могат да предават светлина и могат да бъдат създадени в оптични микрочипове, са интегрирани с по този начин наречените материали за смяна на етапите – които към този момент се намират през днешния ден на носители като презаписващи DVD-та. Тези материали за смяна на етапите се характеризират с обстоятелството, че те фрапантно трансформират своите оптични свойства, според от това дали са кристални – когато техните атоми се подреждат по верен метод – или аморфни – когато техните атоми се провеждат по погрешен метод.
За да се тества степента, до която системата е способна да разпознава моделите, откривателите я „ подхранват “ с информация под формата на светлинни импулси, употребявайки два разнообразни логаритъма на машинно образование. В този развой изкуствената система „ се учи “ от образци и в последна сметка може да ги заключи. В случая с двата употребявани логаритъма – както в по този начин нареченото следено, по този начин и в безотговорно образование – изкуствената мрежа в последна сметка може, въз основа на дадени светлинни модели, да разпознае търсения модел – един от които е от четири поредни букви.
„ Нашата система ни разреши да предприемем значима стъпка към основаването на компютърен хардуер, който се държи сходно на неврони и синапси в мозъка и който също може да работи по действителни задания “, споделя Волфрам Перниче. „ Като работим с фотони вместо с електрони, можем да използваме изцяло познатия капацитет на оптичните технологии – освен с цел да прехвърлим данни, както до момента, само че и с цел да ги обработим и съхраним на едно място ”, прибавя съавторът му, проф. Хариш Бхаскаран от Оксфордския университет.
Много съответен образец е, че благодарение на такива хардуерни кафези, раковите кафези могат да бъдат разпознати автоматизирано. Необходимо е обаче да се свърши още работа, преди тези приложения да станат действителност. Изследователите би трябвало да усилят броя на изкуствените неврони и синапси и да усилят дълбочината на невронните мрежи. Това може да бъде направено да вземем за пример с оптични чипове, създадени благодарение на силициева технология. „ Тази стъпка би трябвало да бъде подхваната в взаимния план на Европейския Съюз „ Fun-COMP „ посредством потребление на нови технологии при производството на наночипове “, споделя ръководителят на плана Fun-COMP, проф. С. Дейвид от университета Екситър.
Изследването е оповестено в списание Nature.
