اختراع موادی برای ذخیره اطلاعات در مغز

اقتصاد ایرانی: محققان ماده ای اختراع کرده اند که می تواند نحوه ذخیره سازی اطلاعات در مغز انسان را تقلید کند.

به گزارش خبرگزاری اقتصاد ایران، این ماده با کپی برداری از سیناپس های عصبی باعث ایجاد یادگیری در خواب عمیق می شود. محققان دانشگاه UAB در اسپانیا این ماده مغناطیسی را با نوعی محاسبات به نام محاسبات نورومورفیک ساخته اند.
محاسبات نورومورفیک نوعی مفهوم محاسباتی است که رفتار مغز و قابلیت‌های سیناپسی (سیگنال‌های ارتباطی نورون‌ها) را با استفاده از نورون‌های مصنوعی تقلید می‌کند.
طبق تحقیقات، یکی از تقلیدهای عملکرد مغز، انعطاف پذیری عصبی است که به توانایی ذخیره یا فراموش کردن اطلاعات بسته به مدت زمان و تکرار تکانه های الکتریکی که نورون ها را تحریک می کنند، اشاره دارد. این شکل از انعطاف پذیری با حافظه و یادگیری در مغز مرتبط است.
محققان ماده خاصی را کشف کرده اند که از سیناپس های نورون ها تقلید می کند. این مواد شامل مواد حافظه مقاومتی (حافظه الکترونیکی)، فروالکتریک، مواد حافظه تغییر دهنده حالت، عایق های توپولوژیکی و مواد مغناطیسی یونی است. آنها کشف کردند که مواد مغناطیسی یونی جدیدترین مواد هستند و ناشی از تغییرات در خواص مغناطیسی ناشی از حرکت یون ها یا اتم ها در ماده هستند.
این حرکات با ایجاد میدان الکتریکی در یون ها ایجاد می شود. محققان می دانند که چگونه مغناطیس در مواد مغناطیسی یونی هنگام اعمال میدان الکتریکی کنترل می شود. اما هنگامی که ولتاژ متوقف می شود، کنترل توسعه خواص مغناطیسی دشوار است. این امر تقلید فعالیت مغز را دشوار می کند، مانند فرآیند یادگیری، که حتی زمانی که مغز در خواب عمیق است و هیچ تحریک خارجی وجود ندارد، رخ می دهد.
محققان به سرپرستی جوردی سورت و انریکه منندز به همراه همکاران موسسه کاتالونیا علم و فناوری نانو و ICMAB این تحقیق را انجام دادند. محققان روش جدیدی را برای کنترل تکامل مغناطیسی در حالت های تحریک شده و پس از تحریک مغز پیشنهاد کردند.
ماده جدید ساخته شد و یک لایه نازک از مونونیترید کبالت (CoN) روی آن قرار داشت. هنگامی که یک میدان مغناطیسی ایجاد شد، ساختار یون های نیتروژن در خط بین لایه و الکترولیت مایع قابل کنترل بود. سوره در این باره می گوید: ماده جدید با حرکات یون هایی که با ولتاژ الکتریکی کنترل می شوند، مانند مغز انسان کنترل می شود. سرعت این فرآیند مشابه سرعت تولید شده در نورون ها، در حدود چند میلیونیم ثانیه است.
وی ادامه داد: سیناپس مصنوعی ایجاد کرده ایم که در آینده می تواند مبنای مدل کامپیوتری جدیدی باشد که جایگزین سیناپس های مورد استفاده در کامپیوترهای فعلی می شود.
نتایج این تحقیق مواد، امکانات بی‌شماری را برای توابع محاسباتی نورومورفیک باز می‌کند و با استفاده از شبکه‌های عصبی، ادراک، یادگیری و حافظه را کارآمدتر می‌کند.