İnsan beynini taklit edebilen yapay sinapslar
Son yıllardaki yapay zekâ çalışmalarının artması, bilgisayar sistemlerini de doğru orantıda geliştirdi. Artık otonom araçlar kullanılabiliyor, uzun metinler çok az hatayla çevrilebiliyor ve birbirinden şaşırtıcı beceriler sergilenebiliyor. Son araştırmalar neticesinde, insan beyninin görevleri tamamladığı analog yolu taklit eden, grafen tabanlı bir yapay sinaps geliştirildi. Çalışmada nanotelleri kullanan araştırmacılar, bir hafıza varmış gibi çalışabilen yapay sinapslar üretti. Bu yapay sinapslar beynin biyolojik çalışma mekanizmasını taklit edebilecek…
Sinaps terimi, Sir Charles Scott Sherrington ve meslektaşları tarafından Yunanca "syn-" (beraber, birlikte) ve "haptein" (kucaklaşma) kelimeleri birleştirilerek türetilmiştir. Kimyasal sinapslar, var olan yegane biyolojik sinaps türü değildir, elektrik sinapslar ve immunolojik sinapslar da mevcuttur. Yine de yaygın kullanımıyla sinaps denildiğinde, çoğunlukla kimyasal sinaps ima edilir.
Sinaps, nöronların (sinir hücrelerinin) diğer nöronlara ya da kas veya salgı bezleri gibi nöron olmayan hücrelere mesaj iletmesine olanak tanıyan özelleşmiş bağlantı noktalarıdır. Bir motor nöron ile kas hücresi arasındaki kimyasal sinaps, aynı zamanda neuromuscular junction nöromusküler bağlantı olarak adlandırılır.
İnsan beyninde muazzam sayıda kimyasal sinaps bulunur. Küçük çocuklar 1016 (10.000 trilyon) sinapsa sahipken, bu rakam yaş artışıyla ters orantılı olarak azalır ve yetişkinlerde stabilize olur. Bir yetişkinin sahip olduğu sinaps sayısı tahmini olarak 1015 ile 5x1015 (1.000 den 5.000 trilyona kadar) arasındadır.
Araştırmacılar bu teknolojinin robotları, sürücüsüz arabaları ve borsa simsarlığını ilerletebileceğini düşünüyor.
Scientific American
Sinapsların çalışma şekli, insan beynindeki sinir hücreleri arasındaki bağlantılardan ilerler. Bu sinapslar ne kadar uyarılırsa, bağlantılar güçlenir ve öğrenme gerçekleşir. Beynin analog doğası ve masif paralizmi; ses tanıma veya desen tanıma gibi daha yüksek düzeyde bilişsel işlevler söz konusu olduğunda, en güçlü bilgisayarları bile geride bırakabiliyor. Beynimizde bir nörondan diğerine aktarım yapılırken, bu aktarımı gerçekleştiren sinapslarda bir hafıza oluşuyor. Yapay sinapslar işte bu biyolojik çalışma mekanizmasını taklit edebiliyor.
Şimdiye kadar yapay sinapslar biyolojik sinapslardan çok daha fazla enerji tüketti. Bir araştırma biyolojik sinapsların her bir nöron ateşlendiğinde 10 femtojoule tükettiğini iddia ediyor.
Yapay zekânın yeniden canlandırılmasında, bilgisayarlar beyni belli şekillerde çoğaltabilir, ancak bir analog sinaps taklit etmek için yaklaşık bir düzine dijital cihaza ihtiyaç vardır. İnsan beyninin bilgi iletmek için yüzlerce trilyonluk sinapsları vardır, bu yüzden dijital cihazlarla bir beyin inşa etmek veya ölçeklendirmek imkansızdır.
Bu çalışma ise yapay sinapsların beynin biyolojik çalışma mekanizmasını taklit edebileceği anlamına geliyor. Enformasyonu kaydedip işleyebilen yapay sinapslar aynı anda birçok sinyali alabilme becerisine de sahip. Oksit kristal nanotellerden üretilen sinapslar, insan beynini taklit eden nöromorfik işlemcilerde kullanılacak.
