به گزارش ثریا پژوهشگران ماده‌ای ابداع کرده‌اند که می‌تواند نحوه ذخیره‌سازی اطلاعات توسط مغز را تقلید کند. این ماده با کپی کردن سیناپس‌های نورون‌ها کار می‌کند و به آن اجازه می‌دهد یادگیری را که در خواب عمیق رخ می‌دهد، تقلید کند.
گروه از پژوهشگران دانشگاه خودگردان بارسلونا(UAB)، این ماده مغناطیسی را با استفاده از نوعی محاسبات به نام محاسبات نورومورفیک ساختند.
محاسبات نورومورفیک یک مفهوم محاسباتی است که از نورون‌های مصنوعی برای تقلید رفتار مغز و عملکردهای سیناپسی یا سیگنال‌های ارتباطی نورون‌ها استفاده می‌کند.
همانطور که در این مطالعه بیان شده است، یکی از تقلیدهای عملکرد مغز، انعطاف‌پذیری عصبی است که به توانایی ذخیره یا فراموش کردن اطلاعات بسته به مدت زمان و تکرار تکانه‌های الکتریکی که نورون‌ها را تحریک می‌کنند، گفته می‌شود. این شکل از انعطاف‌پذیری با حافظه و یادگیری در مغز مرتبط است.
موادی که یادگیری را تقلید می‌کنند
این گروه پژوهشی مواد خاصی را کشف کرده‌اند که رفتار سیناپس‌های عصبی را تقلید می‌کنند. این مواد شامل مواد مقاومت حافظه‌دار(حافظه الکترونیکی)، فروالکتریک، مواد حافظه‌ای تغییر حالت دهنده، عایق‌های توپولوژیکی و مواد مغناطیسی یونی هستند.
این گروه اشاره می‌کند که مواد مغناطیسی یونی جدیدترین مواد در نوع خود هستند و از تغییرات خواص مغناطیسی که توسط حرکت یون‌ها یا اتم‌ها در داخل ماده ایجاد می‌شود، تشکیل شده‌اند.
این حرکت با اعمال میدان الکتریکی به یون‌ها ایجاد می‌شود. پژوهشگران می‌دانند که در مواد مغناطیسی یونی چگونه مغناطیس در هنگام اعمال میدان الکتریکی کنترل می‌شود، اما کنترل پیشروی خواص مغناطیسی هنگامی که ولتاژ متوقف می‌شود، دشوار است. این امر تقلید از عملکرد مغز را دشوار می‌کند، مانند فرآیند یادگیری که حتی زمانی که مغز در خواب عمیق است و هیچ تحریک خارجی ندارد، اتفاق می‌افتد.
پژوهش
این مطالعه توسط پژوهشگران دپارتمان فیزیک دانشگاه خودگردان بارسلونا به نام جوردی سورت(Jordi Sort) و انریک منندز(Enric Menéndez)، با همکاری چند موسسه پژوهشی دیگر به نام‌های ALBA Synchrotron، موسسه علوم و نانوتکنولوژی کاتالان(ICN۲) و موسسه ICMAB انجام شد.
این گروه پژوهشی روش جدیدی برای کنترل تکامل مغناطیسی در حالت‌های تحریک شده و پس از محرک عملکرد مغز پیشنهاد کردند.
در نتیجه، ماده جدیدی ایجاد شد که دارای لایه نازکی از مونونیترید کبالت(CoN) بود. هنگامی که یک میدان الکتریکی اعمال شد، تجمع یون‌های نیتروژن در خط بین لایه و الکترولیت مایع قابل کنترل بود.
پروفسور جوردی سورت می‌گوید: این مواد جدید با حرکت یون‌هایی که توسط ولتاژ الکتریکی کنترل می‌شوند، به روشی مشابه مغز ما و با سرعت‌هایی مشابه با سرعت‌های تولید شده در نورون‌ها، در حد میلی‌ثانیه کار می‌کنند.
وی افزود: ما یک سیناپس مصنوعی ایجاد کرده‌ایم که در آینده ممکن است مبنای یک الگوی محاسباتی جدید باشد، یعنی جایگزینی برای نمونه‌ای که توسط رایانه‌های فعلی استفاده می‌شود.
پژوهشگران کشف کردند که می‌توانند فرآیندهایی مانند حافظه، پردازش اطلاعات، بازیابی اطلاعات را با اعمال پالس‌های ولتاژ تقلید کنند. همچنین آنها برای اولین بار می‌توانند به‌روزرسانی کنترل شده اطلاعات را بدون اعمال ولتاژ تقلید کنند.
عامل کنترل مورد استفاده در این مطالعه با اصلاح ضخامت لایه‌های مونونیترید کبالت که سرعت حرکت یون‌ها را تعیین می‌کند و فرکانس پالس‌های ولتاژ ایجاد شد.
تنظیم این مواد اجازه می‌دهد تا خواص مغناطیسی هم در هنگام اعمال ولتاژ و هم در هنگام حذف ولتاژ کنترل شود. هنگامی که محرک ولتاژ کاهش می‌یابد، بر اساس ضخامت ماده و نحوه اعمال ولتاژ می‌توان مغناطش(قطبی‌سازی مغناطیسی) را افزایش یا کاهش داد.
نتایج پژوهش
توسعه این ماده جدید، طیف وسیعی از امکانات را برای توابع محاسباتی نورومورفیک باز می‌کند و با استفاده از شبکه‌های عصبی در ادراک، یادگیری و حافظه کارایی ایجاد می‌کند. مثال ارائه شده امکان تقلید یادگیری عصبی است که پس از تحریک مغز، در طول خواب اتفاق می‌افتد. در حال حاضر، این عملکرد نمی‌تواند توسط هیچ ماده عصبی موجود دیگری تقلید شود.
سورت و منندز می‌گویند: زمانی که ضخامت لایه مونو نیترید کبالت زیر ۵۰ نانومتر و با ولتاژ اعمال شده در فرکانس بیش از ۱۰۰ چرخه در ثانیه باشد، ما موفق شده‌ایم یک تابع منطقی اضافی را تقلید کنیم.
پژوهشگران به اهمیت این مطالعه و تقلید از عملکرد مغز اشاره کردند. آنها می‌گویند هنگامی که ولتاژ اعمال می‌شود، دستگاه می‌تواند بدون نیاز به ورودی انرژی اضافی با تقلید از عملکردهای سیناپسی که در مغز در طول خواب عمیق انجام می‌شود، طوری برنامه‌ریزی شود تا چیزی را یاد بگیرد یا فراموش کند و پردازش اطلاعات می‌تواند بدون اعمال هیچ سیگنال خارجی ادامه یابد.
این پژوهش در مجله Materials Horizons منتشر شده است.
منبع: خبرگزاری ایسنا
حمایت بانک‌ها از ۴ دانشگاه آسیب دیده از جنگ کلید خورد
ساخت چندین ماهواره سنجشی ایران با دقت تصویربرداری یک متر
نوبل فیزیک به «پیام‌های شبح‌وار از فضا» رسید
آرای نهایی ۱۴ پرونده انضباطی دانشجویان مرتبط با حوادث دی‌ماه صادر شد
تصویب صندوق عدالت آموزشی برای حمایت از دانش‌آموزان مناطق محروم
دانشجویان دانشگاه هنر نقوش ایرانی را در طراحی پوشاک به‌کار گرفتند
آغاز اجرای طرح «ردا کارت» دانشجویی در ۲۰ دانشگاه کشور طی ۱۰ روز آینده
مدیر ناسا: یوفوها می‌توانند یک «لحظه اسپوتنیک» باشند
«کامپیوتر شریف» انتخاب اول برترین رتبه های ریاضی کنکور ۱۴۰۵
واتس‌اپ ورود کاربران با سیستم‌عامل قدیمی را مسدود می‌کند
کشف سیاره ای که از خاکستر ستاره اش متولد شد
اوپن ای آی ویکی مدیا را هم هک کرد
رتبه ۶ کنکور: جنگ را مدیریت کردم، نه اینکه تسلیمش شوم
وزیر آموزش و پرورش: معیشت معلمان را جدی پیگیری می‌کنیم
ارتقای کیفیت آموزشی اولویت مدارس غیردولتی است
توزیع ۷۶۵ میلیارد تومان تجهیزات ورزشی در ۶۲ هزار مدرسه
قهرمانی دانش‌آموزان ایرانی در مالزی؛ سه سکوی نخست برای ایران
سرپرست صندوق ذخیره فرهنگیان منصوب شد
وزیر آموزش و پرورش وارد لامرد شد
کاظمی: ظرفیت‌های آموزشی ایران و عراق باید بیش از گذشته توسعه یابد
حضور ۸۹ دانشگاه ایرانی در رتبه بندی دانشگاه‌های جهان تایمز ۲۰۲۷
برندگان نوبل پزشکی ۲۰۲۶ معرفی شدند؛ کنترل سلول‌های عصبی با نور
اسپانیا و پرتغال مقصد جدید اعضای هیئت علمی برای فرصت مطالعاتی
توافق مجلس و شورای عالی انقلاب فرهنگی برای بررسی سهمیه‌های کنکور
ثبت نام در رشته‌های بدون آزمون کنکور ۱۴۰۵ آغاز شد
دیار: نخستین همکاری شهرام ناظری و تهمورس پورناظری
تام کروز شکست فیلمش را نپذیرفت
دیوارنگاره میدان جهاد به رنگ پایتخت درآمد
علت لغو کنسرت علیرضا قربانی در شاندیز چه بود؟
پیشنهاد برای ساخت فصل دوم سریال «اکسیر»؛ بازخورد خوبی گرفتیم
کمک اربعین به بازتولید حافظه تاریخی مقاومت و سرمایه اجتماعی فراملیتی
ضرورت انتقال پژوهش‌های علمی هیئات از دانشگاه به هیئت
دوازدهمین شماره «خردورزی» با پرونده‌ای درباره نسل نو منتشر شد
جستارهایی در فلسفه علوم حکمی کتاب شد
آغاز انتخاب رشته کنکور ۱۴۰۵؛ لزوم دریافت رسید انتخاب رشته
شانس‌های جایزه نوبل فیزیک کدامند؟
مطالبات دانشجویان دانشگاه الزهرا(س) در نشست با مسئولان بررسی شد
هوش مصنوعی کسب وکار یابندگان باگ های نرم افزاری را کساد کرد
وجه مغفول شخصیت شهید سید حسن نصرالله امامت اوست
آمادگی ۴۰ کشور برای حضور در مسابقات بین‌المللی قرآن
سید حسن نصرالله رهبران جنبش‌های آزادی‌بخش را تحت‌تأثیر قرار داد
تمدید مهلت ثبت‌نام دومین آزمون بسندگی زبان فارسی ویژه دانشجویان خارجی
اسامی معرفی‌شدگان رشته‌های خاص آزمون کاردانی به کارشناسی اعلام شد
تفاهم‌نامه چهارجانبه طرح رداکارت دانشجویان فردا ۱۴ مهر امضاء می‌شود
گامی تازه در توسعه آموزش بین‌المللی؛ مجتمع آموزشی بین‌المللی حکیم با افتتاح ساختمان جدید به ۷ شعبه رسید
فراخوان بورس ویژه هنگ‌کنگ برای دانشجویان دکتری منتشر شد
نحوه انتخاب رشته‌های بدون آزمون در کنکور ۱۴۰۵ اعلام شد
سامانه راهنمای انتخاب رشته مجازی کنکور ۱۴۰۵ در دسترس قرار گرفت
تعیین تکلیف بدهی وام‌های دانشجویی پس از پایان سنوات مجاز تحصیلی
تقدیر از برگزیدگان سومین همایش علمی هیئت در سالروز ولادت حضرت زینب(س)
آیت‌الله رشاد: خروج آمریکا از عراق باید برای مسئولان درس عبرت باشد
خاموشی: وقت عبور از برنامه‌محوری به اثرمحوری در فعالیت‌های فرهنگی است
واکاوی اندیشه امام شهید در باب امت واحده
ارائه مقالاتی از کشورهای مختلف در نشست اربعین، گفتمان مقاومت
«بی‌نام» روایتگر مفاهیمی از معنویت؛ تئاتری که زندانی آزاد می‌کند!
«اشراق» شنیدنی شد؛ بیان موسیقی ایرانی با امکانات موسیقی عربی!
موسیقی اعتراضی در آمریکا: رئیس جمهورِ من یک جنایتکار است!
سید حسن نصرالله مقاومت را مسیر پیشرفت و عزت بشریت می‌دانست
ناشنوایان فعال اربعینی در همایش ملی «قهرمانان سکوت» تجلیل شدند
جنگ‌ها و تحولات اخیر به کتاب‌های درسی نهم و یازدهم رسید
خانه فرهنگ در خوابگاه‌های دانشگاه فرهنگیان راه‌اندازی می‌شود
بازگشت معتمدآریا و یک یادآوری درباره حفظ حرمت سرزمین مادری
چه خبر از گیشه سینماها؟ فروش سینماها رو به افزایش است
فیلم نماینده ایران در اسکار انتخاب شد
سمپوزیوم راهکارهای قرآنی برای حل مشکلات تمدن معاصر
الگوی قرآن برای حل اختلافات شدید خانوادگی چیست؟
مساجد ۳۲ استان به دنبال طراحی برنامه‌های قرآنی ویژه
بچه‌های مسجدی با حداقل امکانات، کارهای «نشد» را «شد» می‌کنند
حکمرانی فضای مجازی در پیچ تعدد نهادها؛ نمی‌توان دستوری حکمرانی کرد
وقتی امامزادگان در روزهای جنگ به کانون خدمت‌رسانی تبدیل شدند
ایرباس به فناوری «پوست کوسه» مجهز می‌شود
نوشته جالب در دانشگاه شهید بهشتی
اعتبار ردیف استخدامی ۴۶۵ نفر از فراخوان سال‌های ۱۴۰۰ تا ۱۴۰۴ تأمین شد
تمدید مهلت معرفی مشمولان پذیرفته‌شدگان آزمون دستیاری پزشکی تا ۳۰ مهر
لشکر پهپادهای زیر آبی چین رکورد زد
شرکت‌های فناوری درباره هوش مصنوعی با ترامپ چه توافقی کردند؟
اولویت‌های استادان برای سال تحصیلی پیش‌رو بررسی شد
اختصاص ۳۰ میلیارد تومان تسهیلات معاونت علمی به حوزه بازی‌های رایانه‌ای
برگزاری همایش ملی نخبگان لغو شد
تشریح جزئیات اجرای آیین‌نامه جذب استعدادهای برتر در دانشگاه فرهنگیان
سامانه راهنمای انتخاب رشته مجازی کنکور ۱۴۰۵ در دسترس قرار گرفت
ثبت نام در رشته‌های بدون آزمون کنکور ۱۴۰۵ آغاز شد
نحوه انتخاب رشته‌های بدون آزمون در کنکور ۱۴۰۵ اعلام شد
گامی تازه در توسعه آموزش بین‌المللی؛ مجتمع آموزشی بین‌المللی حکیم با افتتاح ساختمان جدید به ۷ شعبه رسید
تعیین تکلیف بدهی وام‌های دانشجویی پس از پایان سنوات مجاز تحصیلی
فراخوان بورس ویژه هنگ‌کنگ برای دانشجویان دکتری منتشر شد
حضور ۸۹ دانشگاه ایرانی در رتبه بندی دانشگاه‌های جهان تایمز ۲۰۲۷
آیت‌الله رشاد: خروج آمریکا از عراق باید برای مسئولان درس عبرت باشد
اسپانیا و پرتغال مقصد جدید اعضای هیئت علمی برای فرصت مطالعاتی
واکاوی اندیشه امام شهید در باب امت واحده
ارائه مقالاتی از کشورهای مختلف در نشست اربعین، گفتمان مقاومت
خاموشی: وقت عبور از برنامه‌محوری به اثرمحوری در فعالیت‌های فرهنگی است
توافق مجلس و شورای عالی انقلاب فرهنگی برای بررسی سهمیه‌های کنکور
برندگان نوبل پزشکی ۲۰۲۶ معرفی شدند؛ کنترل سلول‌های عصبی با نور
دیار: نخستین همکاری شهرام ناظری و تهمورس پورناظری
سید حسن نصرالله رهبران جنبش‌های آزادی‌بخش را تحت‌تأثیر قرار داد
آرای نهایی ۱۴ پرونده انضباطی دانشجویان مرتبط با حوادث دی‌ماه صادر شد
جستارهایی در فلسفه علوم حکمی کتاب شد
وجه مغفول شخصیت شهید سید حسن نصرالله امامت اوست
تفاهم‌نامه چهارجانبه طرح رداکارت دانشجویان فردا ۱۴ مهر امضاء می‌شود
مطالبات دانشجویان دانشگاه الزهرا(س) در نشست با مسئولان بررسی شد
هوش مصنوعی کسب وکار یابندگان باگ های نرم افزاری را کساد کرد
آمادگی ۴۰ کشور برای حضور در مسابقات بین‌المللی قرآن
کمک اربعین به بازتولید حافظه تاریخی مقاومت و سرمایه اجتماعی فراملیتی
دیوارنگاره میدان جهاد به رنگ پایتخت درآمد
ضرورت انتقال پژوهش‌های علمی هیئات از دانشگاه به هیئت
پیشنهاد برای ساخت فصل دوم سریال «اکسیر»؛ بازخورد خوبی گرفتیم
علت لغو کنسرت علیرضا قربانی در شاندیز چه بود؟
تمدید مهلت ثبت‌نام دومین آزمون بسندگی زبان فارسی ویژه دانشجویان خارجی
آغاز انتخاب رشته کنکور ۱۴۰۵؛ لزوم دریافت رسید انتخاب رشته
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.