BEYNE BENZEYEN CİHAZ
Bilim insanları Pavlov’un köpeğiyle aynı şekilde ilişkilendirme yoluyla öğrenebilen ve insan beyni üzerine modellenmiş bir cihaz geliştirdi. Ünlü deneyde Rus fizyolog Ivan Pavlov, bir köpeği zil sesini yiyecekle ilişkilendirmesi için koşullandırmıştı. ABD’deki Northwestern Üniversitesi ve Hong Kong Üniversitesi’nden araştırmacılar bu öğrenme biçimini kopyalamak için bilgiyi tıpkı beyin gibi eşzamanlı olarak işleyip depolayabilen “sinaptik transistörler” geliştirdi. Araştırmacılar bir LED ampulü yakıp ardından hemen parmakla basınç uygulayarak devreyi, zil ve yiyecek yerine, ışığı basınçla ilişkilendirecek şekilde koşullandırdı. Organik elektrokimyasal malzeme cihazın hafıza oluşturmasına olanak sağladı ve 5 eğitim döngüsünden sonra devre, ışığı basınçla ilişkilendirdi. Böylelikle ışık tek başına basınç için bir sinyal tetikleyebilir hale geldi. Bu yeni, zaman içinde öğrenme şekli geleneksel bilgi işlemdeki birçok sınırlamanın üstesinden geliyor.
Northwestern Üniversitesi’nde
Biyomedikal Mühendisliği’nde doktor öğretim üyesi Jonathan Rivnay “Modern bilgisayar olağanüstü olsa da insan beyni, örüntü tanıma, motor kontrol ve çoklu duyusal entegrasyon gibi bazı karmaşık ve yapılandırılmamış görevlerde onu kolayca geride bırakabilir” dedi.
Bu, beynin bilgi işleme gücünün temel yapı taşı olan sinapsların plastisitesi sayesinde olur. Bu sinapslar beynin son derece paralel, hataya dayanıklı ve enerji tasarruflu çalışmasını sağlar. Biyolojik bir sinapsın temel işlevlerini taklit eder.
Geleneksel bilgisayarlar verileri farklı sistemler kullanarak depolayıp işler, bu da veri yoğun görevlerin çok fazla enerji tüketmesi anlamına gelir. Dr. Rivnay’in grubunda doktora sonrası araştırmacı olan Xudong Ji hedeflerinin “yerden ve enerji maliyetlerinden tasarruf etmek” için “bu iki ayrı işlevi bir araya getirmek” olduğunu açıkladı
Son yıllarda araştırmacılar, işlemci ve bellek birimlerini insan beyniyle aynı şekilde birleştirmek için “memriztanslar” (memory-resistor) olarak bilinen hafıza dirençleri kullanmıştı. Ne var ki, bunlar aynı zamanda yüksek enerji maliyetine sahip ve daha az biyo-uyumludur, yani biyolojik uygulamalarda kullanılamazlar.
Dr Rivnay şunları söyledi; “Uygulamamız bir kavram kanıtlama olsa da önerilen devremiz daha fazla duyusal giriş içerecek şekilde genişletilebilir ve yerinde, düşük güçte bilgi işlem sağlamak için diğer elektroniklerle entegre edilebilir. Biyolojik ortamlarla uyumlu olduğundan cihaz, yeni nesil biyoelektronikler için kritik olan canlı dokuyla doğrudan bağlantı kurabilir”. Araştırma Nature Communications adlı akademik dergide yayımlandı.