حوسبة تشبه الدماغ البشرية، باحثون يطورون خلايا عصبية اصطناعية تعمل بالأيونات

الجمعة، 07 نوفمبر 2025 03:40 ص

الخلايا العصبية

محمد السيد

نجح فريق بحثي في جامعة جنوب كاليفورنيا، بتطوير خلايا عصبية اصطناعية قادرة على محاكاة السلوك الكهروكيميائي للخلايا العصبية الحقيقية، ويُنظر إلى هذا الابتكار بوصفه خطوة متقدمة، نحو تصميم أنظمة حوسبة تعمل بطريقة أقرب إلى الدماغ، من خلال الاعتماد على حركة الأيونات، بدلًا من الإلكترونات التي تعتمد عليها المعالجات التقليدية.

ابتكار نوع جديد من الخلايا الاصطناعية

ويقود المشروع الباحث “غوشوا يانغ”، أستاذ هندسة الحاسوب والكهرباء ومدير مركز التميز في الحوسبة العصبية الشكلية بالجامعة، حيث تمكن وفريقه من ابتكار نوع جديد من الخلايا الاصطناعية، أطلقوا عليه اسم «المقاومات الذاكرية الانتشارية»، وهو تصميم يسمح بتمثيل عمليات التعلم ونقل الإشارات داخل الدماغ بشكل أقرب للواقع، كما يشير إلى أن الفيزياء التي تتحكم في حركة الأيونات داخل هذه الخلايا، قريبة جدًا من تلك التي تحدث في نقاط التشابك العصبي داخل الدماغ البشري.

الخلية الاصطناعية تحتل مساحة تعادل ترانزستور واحد فقط

ويتميز التصميم الجديد، بكفاءة عالية في استهلاك الطاقة، إذ تستطيع الخلية الاصطناعية أن تحتل مساحة تعادل ترانزستورًا واحدًا فقط، مقارنة بالعشرات أو المئات من الترانزستورات المستخدمة في الهياكل الحالية للمعالجات التقليدية، وهذا يعني القدرة على بناء أجهزة أصغر حجمًا، وأكثر قدرة على التعلم بطرق تشبه الدماغ، الذي ينجح في التعرف على الأشياء بعد مشاهدتها مرات قليلة فقط، بينما تستنزف أنظمة الذكاء الاصطناعي الحالية، طاقة هائلة لتقديم الأداء نفسه.

استخدام الأيونات في معالجة المعلومات

ويرى الفريق البحثي، أن استخدام الأيونات في معالجة المعلومات سيتيح تطوير جيل جديد من تقنيات الذكاء الاصطناعي يتمتع بكفاءة طاقية أعلى بكثير، وقدرة على التعلم بمرونة تشبه ما يقوم به البشر يوميًا، وتخطط المجموعة لإجراء تجارب أوسع، عبر توسيع نطاق هذه الخلايا وربطها في شبكات أكبر، لاختبار مدى قدرتها على التعلم الجماعي ومقارنة أدائها بالدماغ الطبيعي.

تطوير الذكاء الاصطناعي

وفي حال نجاح هذه التجارب، قد يشهد العالم انتقالًا تدريجيًا من الحوسبة الإلكترونية التقليدية إلى حوسبة «عصبية الشكل»، تقترب في عملها من الطريقة التي يفكّر بها العقل البشري، وهو ما يُعد من أبرز المسارات التي قد تقود مستقبلًا إلى تطوير ذكاء اصطناعي عام أكثر واقعية وفعالية.