به گزارش ثریا - تیمی از پژوهشگران مؤسسه فیزیک مدرن آکادمی علوم چین و دانشگاه لانژو موفق شدهاند با بهرهگیری از نانوکانالهای زیستالهام، شواهد تجربی ارزشمندی درباره سازوکارهای حافظه در مغز بهدست آورند. نتایج این پژوهش که در نشریه معتبر «مواد کارکردی پیشرفته» (Advanced Functional Materials) منتشر شده، توجه جامعه علمی را به خود جلب کرده است؛ چراکه پلی میان علوم اعصاب، فناورینانو و محاسبات الهامگرفته از مغز ایجاد میکند.
یادگیری و حافظه انسان ریشه در شبکهای بسیار پویا از سیناپسهای عصبی دارد. این اتصالهای ظریف، همچون کلیدهایی هوشمند، سیگنالها را منتقل میکنند و همزمان بهطور مداوم بازآرایی میشوند. همین پویایی است که امکان رمزگذاری، ذخیره و بازیابی اطلاعات را فراهم کرده و پایه زیستی شناخت و سازگاری رفتاری را شکل میدهد. در واقع، مغز با تکیه بر این سیناپسها قادر است با مصرف انرژی بسیار اندک، محاسباتی فوقالعاده پیچیده انجام دهد.
در سامانه عصبی زیستی، سیناپسها رفتاری مشابه «مِمریستور»ها دارند؛ عناصری که میتوانند همزمان وظیفه پردازش و ذخیره اطلاعات را انجام دهند. این قابلیت از طریق جابهجایی کنترلشده یونها و انتقالدهندههای عصبی در نانوکانالها محقق میشود. تنظیم پویای قدرت اتصال سیناپسی بر اساس فعالیتهای پیشین، همان رازی است که مغز را به کارآمدترین سامانه محاسباتی شناختهشده تبدیل کرده است. بازتولید این ویژگی در سامانههای مصنوعی، بهویژه در محیطهای مایع، یکی از اهداف کلیدی پژوهشهای نوین در حوزه رابط مغز و رایانه و محاسبات نورومورفیک زیستی به شمار میرود.
در این مطالعه، پژوهشگران موفق شدند اثر مِمریستیو را در نانوکانالهای زیستالهام با استفاده از دو سازوکار تحریک متمایز بهصورت تجربی نشان دهند. سازوکار نخست، اثر غربالگری یونهای دوظرفیتی مانند منیزیم و کلسیم است و سازوکار دوم، فرایند برداشت پروتون تحت تأثیر تغییرات اسیدیته محیط. این دو مکانیسم، نقش مهمی در کنترل انتقال یونها درون نانوکانالها ایفا میکنند.
برای ساخت این نانوکانالها، تیم تحقیقاتی از تأسیسات میکروپرتوی تکیونی در مرکز پژوهش یونهای سنگین لانژو بهره برده است. نانوحفرههای زیستالهام ایجادشده، بهواسطه ترکیب شکست تقارن در انتقال یون و اثرات سطحی درون کانالها، ویژگیهای هیسترزیسی شاخصی از خود نشان میدهند. این رفتار هیسترزیسی، همان مشخصهای است که مِمریستورها را به عناصر حافظهدار تبدیل میکند.
نکته قابل توجه آن است که این مِمریستور نانوسیالی، تنها یک نمونه آزمایشگاهی ساده نیست، بلکه میتواند چندین ویژگی کلیدی حافظه زیستی را شبیهسازی کند. از جمله این ویژگیها میتوان به تقویت کوتاهمدت و بلندمدت سیگنالها اشاره کرد؛ پدیدههایی که در علوم اعصاب بهعنوان پایههای اصلی یادگیری شناخته میشوند. افزون بر این، عملکردهایی مانند تسهیل ضربه جفتی و تضعیف ضربه جفتی، که از رفتارهای مهم سیناپسی هستند، در این سامانه مصنوعی بازآفرینی شدهاند.
پژوهشگران همچنین نشان دادهاند که میتوان وزنهای سیناپسی را بهصورت پویا در این سامانه کدگذاری کرد. این قابلیت، یکی از ارکان اصلی رفتارهای یادگیری تطبیقی در سامانههای نورومورفیک محسوب میشود. برای ارزیابی کاربرد عملی این دستاورد، تیم تحقیقاتی یک شبکه عصبی مصنوعی سهلایه برای تشخیص الگو طراحی کرده است.
این شبکه عصبی با استفاده از مجموعهداده ارقام دستنویس آموزش داده شد و در مرحله آزمون، به دقت تشخیص ۹۴٫۶ درصد دست یافت؛ عددی که با عملکرد بسیاری از سیناپسهای مِمریستوری حالتجامد قابل رقابت است. این نتیجه نشان میدهد که مِمریستورهای نانوسیالی زیستالهام، نهتنها از نظر مفهومی، بلکه از منظر کارایی نیز ظرفیت بالایی برای کاربرد در سامانههای هوش مصنوعی نسل آینده دارند.
به باور پژوهشگران، اهمیت این کار تنها به حوزه محاسبات نورومورفیک محدود نمیشود. این نانوکانالها میتوانند بهعنوان ابزاری تجربی برای مطالعه عمیقتر سازوکارهای حافظه در مغز بهکار روند و درک ما از نحوه شکلگیری و تغییر خاطرات را گسترش دهند. چنین دانشی، در بلندمدت، میتواند پیامدهای گستردهای برای علوم اعصاب، پزشکی عصبی و توسعه رابطهای پیشرفته میان مغز و ماشین داشته باشد.
منبع : علوم اعصاب و هوش مصنوعی
شکوه دعای امروز عرفه در مسجد مقدس جمکران
متن تشکر سید مجید موسوی از مهدی رسولی+عکس
پیرمرد بیرجرندی در اوج طوفان پرچم ایران را بر زمین نینداخت
«تیرانداز زبردست» با استقبال کودکان و نوجوانان به چاپ دوم رسید
تارا و رؤیای داشتن یک تلفن همراه شخصی
رمان «فرار از زنگ ورزش» برای نوجوانان منتشر شد
قصه گویی یک اسباببازی ارزان اما اثرگذار برای کودکان
ارسطوی پایتخت با یک سریال جدید به شبکه یک آمد
جناب خان و الیکا عبدالرزاقی به آنتن تلویزیون برگشتند
اسلامهراسی علیه زنان محجبه در اروپای سال ۲۰۲۵ افزایش یافته است
عدالت و پیشرفت در نگاه شهید لاریجانی چگونه بود؟
بازتاب گسترده پیام رهبر انقلاب به مناسبت برگزاری حج در رسانههای بین المللی
شرایط تغییر مدرسه در مرداد و شهریور اعلام شد
درخواست رئیس جمهور: زمینه حضور اساتید برجسته برای انتقال آموزشهای نوین فراهم شود
آییننامه «توسعه مشارکتهای مردمی از طریق تشکیل هیئت امنا در مدارس دولتی» تصویب شد
آگهی/ خرید قسطی طلای آب شده تا سقف ۱۰۰ میلیون تومان از وال گلد
این دعای عرفه را بخوانید تا ببینید چرا پدران ما قرنهاست حسین حسین (ع) میگویند
روزه گرفتن در روز عرفه چه حکمی دارد؟
توصیه آیت الله جوادی آملی برای انجام این عمل در روز عرفه
از ظهر تا غروب عرفه؛ این ساعتها را از دست ندهید
آمار ثبت نام در کنکور ۱۴۰۵ به حدود یک میلیون نفر رسید
جریمه چند میلیون دلاری و سنگین در انتظار گوگل در اروپا
رئیسجمهور مصوبه بازگشایی اینترنت بینالملل را ابلاغ کرد
صفحه اینترنت پرو از سایت همراه اول حذف شد+عکس
روایت وزیر ارتباطات از بازگشایی اینترنت
۵۰ برج فناوری احداث میشوند: ۳ دانشگاه پایلوت زیست بومی نوآوری میشود
«سعی صفا و مروه» در حج نماد چیست؟
افزایش پذیرش دانشجوی شهریهپرداز در دانشگاه تربیت مدرس
تائید ۱۲ رئیس دانشگاه و رئیس شهرک علمی صنعتی اصفهان
جزئیات برگزاری امتحانات و کلاسهای دانشگاه تربیت مدرس و علم و صنعت اعلام شد
کلاسهای دانشگاه شریف تا اطلاع ثانوی مجازی شد
کارمند گوگل در پی اعتراض به همکاری با رژیم صهیونیستی اخراج شد
مصوبات مهم جلسه ستاد فضای مجازی درباره وضعیت اینترنت اعلام شد
۱۷ هزار نسخه خطی کمنظیر و در معرض خطر دیجیتال سازی شد
«آدم با صدای بلند برای فرزندانش گریست» کتاب شد
کتابهایی خواندنی برای بچههای ایران
فروش فیلم جدید اصغر فرهادی در فرانسه چقدر است؟
اگر خرمشهر آزاد نشده بود چه اتفاقی میافتاد؟
پیام آیتالله نوری همدانی به مناسبت چهل و چهارمین سالگرد تأسیس دانشگاه آزاد اسلامی
دیگر اثری از بخارهای قمر مشتری نیست
الهام پاوه نژاد برای سالروز آزادسازی خرمشهر نوشت+عکس
شما بودید که شرف را معنا کردید +عکس
محسن شریفیان به مدرسه میناب رفت+عکس
«مثلی لا یبایع مثله» شعار اربعین حسینی امسال شد
راهکارهای مدیریت اضطراب دانشآموزان در روزهای امتحان چگونه است؟
امتحانات نهایی دانشآموزان مجازی میشود؟
عملیات بیتالمقدس در ۲۰ کتاب درسی ثبت میشود
امام باقر (ع) احیاگر مرجعیت علمی اهل بیت و پیشگام مبارزه با تحریف دین
یک ماهواره جاسوسی در فضا شناسایی شد
تمدید مهلت ثبت مهمانی و نقل و انتقال دانشجویان تا ۸ خرداد
ارتقای خدمات خوابگاهی دانشگاه تهران همزمان با آغاز اسکان دانشجویان
تمهیدات جدید آموزشی در دانشگاه علم و صنعت اعلام شد
جزئیات امتحانات و کلاسهای ترم دوم در چند دانشگاه کشور اعلام شد
بدرقه عاصم منیر توسط سید عباس عراقچی با یک تصویر خاص
پاسخ یحیی گلمحمدی به یاوه گویی ترامپ +عکس
اعتراف غم انگیز نویسنده برنده جایزه نوبل ادبیات درباره استفاده از هوش مصنوعی
نمایشگاه کتاب تهران تمدید شد
نگاهی به حقوق فرزندان در آینه تربیت الهی
توصیه امام باقر (ع) برای اصلاح جامعه چه بود؟
رباتی که امید را به کودکان مبتلا به ام اس بازگرداند
رباتهای انساننما در مزارع چین مشغول به کار شدند+عکس
موشک «نیو گلن» پس از سانحه دوباره مجوز پرتاب گرفت
قلمرو مهآلود یک ستاره در حال مرگ رصد شد
فرمانده اولین پرواز انسانی به مریخ یک میلیاردر است+عکس
علت زنگ نزدن طلا کشف شد
استرس خاطرات شما را نابود میکند
مهلت ثبت نام کنکور سراسری ۱۴۰۵ تمدید شد
«اردیبهشت کتاب» به دلیل استقبال گسترده مردم تا جمعه ۸ خرداد تمدید شد
بهترینهای جشنواره کن از نظر منتقدان/ فیلم اصغر فرهادی کجاست؟
چرا برنامه شهیدیفرد در میان پربازدیدهای تلویزیون نبود؟
شعار دهه امامت و ولایت اعلام شد: غدیر، میثاق امت با ولایت
آغاز ثبتنام پانزدهمین دوره ارزیابی تخصصی قاریان و مدرسان قرآن کریم
حجت الاسلام پناهیان: مردم پس از میدان سراغ میز مدیران خواهند رفت
ثبت نام یک میلیون و ۱۸۷ هزار دانش آموز کلاس اولی آغاز شد
آغاز سال تحصیلی آینده و اجرای موفق پروژه مهر دغدغه اصلی آموزش و پرورش
کلاسهای تحصیلات تکمیلی دانشگاه شریف از این تاریخ حضوری میشود
تأملی پیرامون دانشگاه آزاد در میانه تحولات اخیر کشور
ثبت نام بیش از ۵۷۰ هزار نفر در کنکور ۱۴۰۵ و آزمون دانشجومعلم
شرایط اسکان دانشجویان دانشگاه تهران چیست؟ اینجا بخوانید
فعالیت شرکت تاکسی خودران وایمو در یک شهر دیگر تعلیق شد
جزئیات امتحانات و کلاسهای ترم دوم در چند دانشگاه کشور اعلام شد
ارائه راهکارهای شبکه سازی با نخبگان خارج از کشور
تکذیب اعلام زمان برگزاری آزمون سراسری یک هفته پیش از امتحانات نهایی تکذیب شد
ارتقای خدمات خوابگاهی دانشگاه تهران همزمان با آغاز اسکان دانشجویان
بدرقه عاصم منیر توسط سید عباس عراقچی با یک تصویر خاص
مهلت انتخاب رشته کاردانی مهارتی تمدید شد
تغییرات تقویم آزمونهای علوم پزشکی سال ۱۴۰۵ اعلام شد
آخرین وضعیت برگزاری کنکور سراسری و کارشناسی ارشد در سال ۱۴۰۵
بازخوانی حکمت صدرایی توسط جمعی از فلاسفه به صورت مجازی
تمهیدات جدید آموزشی در دانشگاه علم و صنعت اعلام شد
حجت الاسلام پناهیان: مردم پس از میدان سراغ میز مدیران خواهند رفت
شما بودید که شرف را معنا کردید +عکس
۴۰ شرکت دانش بنیان در جنگ تحمیلی سوم به صورت کامل تخریب شد
کلاسهای تحصیلات تکمیلی دانشگاه تهران حضوری شد
آغاز ثبتنام پانزدهمین دوره ارزیابی تخصصی قاریان و مدرسان قرآن کریم
سمعکهای جدید میتوانند سینگالهای مغز را بخوانند
این بازی ویدئویی قابلیت تشخیص افسردگی شدید را دارد
دیگر اثری از بخارهای قمر مشتری نیست
یک ماهواره جاسوسی در فضا شناسایی شد
پیام آیتالله نوری همدانی به مناسبت چهل و چهارمین سالگرد تأسیس دانشگاه آزاد اسلامی
الهام پاوه نژاد برای سالروز آزادسازی خرمشهر نوشت+عکس
چرا برنامه شهیدیفرد در میان پربازدیدهای تلویزیون نبود؟
ثبت نام بیش از ۵۷۰ هزار نفر در کنکور ۱۴۰۵ و آزمون دانشجومعلم
تمدید مهلت ثبت مهمانی و نقل و انتقال دانشجویان تا ۸ خرداد
آنچه در این هفته گذشت و واکنش به مجریان اسلحه به دست تلویزیون
یک مستند از سقوط هواپیمای آمریکایی در اصفهان ساخته میشود
وقتی کتاب کنج خلوتی برای برای خانوادههای آسیبدیده از جنگ شد
نگاهی به حقوق فرزندان در آینه تربیت الهی
فروش فیلم جدید اصغر فرهادی در فرانسه چقدر است؟
علت زنگ نزدن طلا کشف شد
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.